DEP0041995DA - Detergents and cleaning agents - Google Patents
Detergents and cleaning agentsInfo
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Description
In der Wäschereipraxis verwendet man vielfach Waschmittel mit einem Gehalt an sauerstoffabgebenden Stoffen. Diese enthalten gewisse Stabilisatoren, die eine langsame und gleichmäßige Sauerstoffabgabe beim Kochen bewirken. Als Stabilisatoren hat man u.a. Wasserglas und fertiggebildete Magnesiumsilikate vorgeschlagen. Obwohl die Magnesiumsilikate eine bessere stabilisierende Wirkung besitzen als das Wasserglas, so hat man sich doch gescheut, jene anzuwenden, da man bei der Verwendung der unlöslichen Magnesiumsilikate eine Erhöhung des Aschegehaltes der Fasern befürchtete.In laundry practice, detergents with a content of oxygen-releasing substances are often used. These contain certain stabilizers that cause a slow and even release of oxygen during cooking. Among other things, water glass and finished magnesium silicates have been proposed as stabilizers. Although magnesium silicates have a better stabilizing effect than water glass, they have shied away from using them, since the use of insoluble magnesium silicates was feared an increase in the ash content of the fibers.
Es gelang nun, in umfangreichen Untersuchungen nachzuweisen, daß der Aschegehalt der gewaschenen Fasern bei Verwendung der unlöslichen Magnesiumsilikate als Stabilisatoren geringer war, als bei der Verwendung des löslichen Wasserglases. Diese völlig unerwartete Beobachtung war der Anlaß zu weiteren Untersuchungen auf diesem Gebiete, wobei weitere überraschende Ergebnisse gefunden wurden. Es zeigte sich nämlich, daß die in Wasser kolloidal löslichen Magnesiumsilikate die Ablagerung der durch Reaktion von Bestandteilen der Wasch- oder Waschhilfsmittel mit den Härtebildnern des Wassers entstandenen Niederschläge und damit das Ansteigen des Aschegehaltes der Gewebe bei wiederholtem Waschen ganz erheblich vermindern. Eine Erhöhung des Gehaltes an Magnesiumsilikaten innerhalb gewisser Grenzen bewirkt sogar eine Verbesserung der ascheverhütenden Wirkung. Während man bei der Verwendung von Magnesiumsilikaten als Stabilisator für sauerstoffabgebende Verbindungen einen Gehalt von 0,5 bis 1,5%, bezogen auf die gesamte Waschmittelkomposition, für ausreichend erachtete, zeigte es sich, daß die beste ascheverhütende Wirkung in der Größenordnung von 2-10% liegt.It was now possible to prove in extensive investigations that the ash content of the washed fibers was lower when the insoluble magnesium silicates were used as stabilizers than when the soluble waterglass was used. This completely unexpected observation prompted further investigations in this area, and further surprising results were found. It was shown that the colloidally soluble magnesium silicates in water considerably reduce the build-up of precipitates caused by the reaction of constituents of the detergents or washing auxiliaries with the hardness constituents of the water and thus the increase in the ash content of the fabric with repeated washing. An increase in the content of magnesium silicates within certain limits even improves the ash-preventing effect. While a content of 0.5 to 1.5%, based on the total detergent composition, was considered sufficient when using magnesium silicates as a stabilizer for oxygen-releasing compounds, it was found that the best ash-preventing effect was on the order of 2-10 % located.
In dem Hauptpatent ... (Patentanmeldung P 3399 IVd/8i (D.775)) hat die Anmelderin den Einfluß des Molverhältnisses MgO : SiO(sub)2 auf die ascheverhütende Wirkung der verwandten Magnesiumsi- likate beschrieben und festgestellt, daß die ascheverhütende Wirkung bei einem Verhältnis MgO : SiO(sub)2 = 1 : 1, also beim Magnesiummetasilikat, am größten ist.In the main patent ... (patent application P 3399 IVd / 8i (D.775)) the applicant has the influence of the molar ratio MgO: SiO (sub) 2 on the anti-ash effect of the related magnesium Likate described and found that the ash-preventing effect is greatest at a ratio of MgO: SiO (sub) 2 = 1: 1, i.e. with magnesium metasilicate.
Bei weiterer Bearbeitung wurde nun gefunden, daß auch Magnesiumsilikate mit Molverhältnissen MgO : SiO(sub)2 oberhalb 1 : 1 bis zu etwa 3 : 2 praktisch die gleiche ascheverhütende Wirkung besitzen, wie das Magnesiummetasilikat. Bei dem Magnesiumsilikat mit einem Molverhältnis MgO : SiO(sub)2 = 3 : 2 handelt es sich um ein Magnesiumhydrosilikat vom Antigorittypus.Upon further processing, it has now been found that magnesium silicates with a molar ratio of MgO: SiO (sub) 2 above 1: 1 up to about 3: 2 have practically the same anti-ash effect as magnesium metasilicate. The magnesium silicate with a molar ratio MgO: SiO (sub) 2 = 3: 2 is a magnesium hydrosilicate of the antigorite type.
Im Folgenden werden unter der Bezeichnung "Magnesiumhydrosilikate" mit einem Verhältnis MgO : SiO(sub)2 oberhalb 1 : 1 bis zu etwa 3 : 2 verstanden.In the following, the term “magnesium hydrosilicates” with a ratio of MgO: SiO (sub) 2 above 1: 1 up to about 3: 2 is understood.
Für die ascheverhütende Wirkung ist es unwesentlich, ob fertiggebildete Magnesiumhydrosilikate verwendet werden, oder ob man diese erst in der Waschmittelsuspension erzeugt. Wesentlich dagegen ist es, daß die verwandten Magnesiumhydrosilikate die Fähigkeit besitzen, sich in Wasser kolloidal zu lösen. Schließlich wurde noch gefunden, daß man die ascheverhütende Wirkung derartiger Waschmittel noch steigern kann, wenn man ihnen untergeordnete Mengen von Salzen solcher Phosphorsäuren zusetzt, die wasserärmer sind als die Orthophosphorsäure, vorzugsweise in Men- gen von 1 - 5% der gesamten Waschmittelkomposition.For the anti-ash effect, it is irrelevant whether ready-made magnesium hydrosilicates are used or whether these are only produced in the detergent suspension. In contrast, it is essential that the related magnesium hydrosilicates have the ability to dissolve colloidally in water. Finally, it has also been found that the ash-preventing effect of such detergents can be increased if you add minor amounts of salts of phosphoric acids that are lower in water than orthophosphoric acid, preferably in men- gen of 1 - 5% of the total detergent composition.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf den Zusatz von untergeordneten Mengen von in Wasser kolloidal löslichen Magnesiumhydrosilikaten vom Antigorittypus, gegebenenfalls unter gleichzeitigem Zusatz von untergeordneten Mengen von Salzen solcher Phosphorsäuren, die wasserärmer als die Orthophosphorsäure sind, zu Waschmitteln.The present invention thus relates to the addition of minor amounts of colloidally soluble magnesium hydrosilicates of the antigorite type, optionally with the simultaneous addition of minor amounts of salts of phosphoric acids which are lower in water than orthophosphoric acid, to detergents.
Die ascheverhütende Wirkung der Zusätze nach vorliegender Erfindung ist keineswegs an die Anwesenheit von sauerstoffabgebenden Salzen oder von anderen bestimmten Bestandteilen der Wasch- oder Reinigungsmittel gebunden und äußert sich sowohl bei Waschmitteln mit Seifen oder synthetischen Wasserstoffen als auch bei Wasserhilfs- und Reinigungsmitteln ohne Gehalt an schaumbildenden Stoffen. Demnach können die Wasch- und Reinigungsmittel nach vorliegender Erfindung alkalisch reagierende Salze und gegebenenfalls Neutralsalze, Seifen, synthetische Schaummittel und sauerstoffabgebende Verbindungen enthalten. Obwohl die ascheverhütende Wirkung auch bei Gegenwart von Wasserglas vorhanden ist, so empfiehlt es sich doch, dieses nicht zuzusetzen.The ash-preventing effect of the additives according to the present invention is in no way linked to the presence of oxygen-releasing salts or other specific components of the detergents or cleaning agents and is expressed both in detergents with soaps or synthetic hydrogens and in water auxiliaries and cleaning agents without foam-forming substances . Accordingly, the washing and cleaning agents according to the present invention can contain alkaline salts and optionally neutral salts, soaps, synthetic foaming agents and oxygen-releasing compounds. Although the ash-preventing effect is also present in the presence of water glass, it is advisable not to add it.
Die herstellung dieser Waschmittel kann nach allen bekannten Verfahren erfolgen, wie z.B. durch Versprühen, nach dem Tennenverfahren oder dgl. Um Magnesiumhydrosilikate mit guten kolloidalen Eigenschaften zu erhalten, stellt man diese zweckmäßigerweise durch Fällung eines Gemisches von Alkalisilikaten mit einer entsprechenden Menge von Alkalilauge, Alkalicarbonaten oder anderen geeigneten alkalisch reagierenden Stoffen mit Magnesiumsalzen her. Man kann die Magnesiumhydrosilikatgele aber auch dadurch erzeugen, daß man feinkörnige Kieselsäure mit Magnesiumchlorid in Gegenwart von alkalisch reagierenden Stoffen kocht. Die übrigen Bestandteile des Wasch- ode Reinigungsmittels können dann in die kolloidale Suspension von kolloidalen Magnesiumhydrosilikaten eingearbeitet werden. Die kolloidalen Magnesiumhydrosilikate können aber auch in der Waschmittelsuspension selbst hergestellt werden. Dabei ist die Reihenfolge des Zusatzes der Wasch- oder Reinigungsmittelkomponeten beliebig, sofern nicht durch einen bestimmten Stoff die spätere Bildung der Magnesiumhydrosilikate verhindert wird. Man kann auch die Magnesiumhydrosilikate für sich erzeugen und der Wasch- oder Reinigungsmittelsuspension als kolloidale Suspension oder als trockenes Pulver an einem beliebigen Punkte deren Herstellung zusetzen. Schließlich kann man auch die Magnesiumhydrosilikatpulver dem trockenen Waschmittel zumischen. Bei der Herstellung des trockenen Pulvers ist darauf zu achten, daß das Trocknen nicht bei zu hohen Temperaturen vorgenommen wird. Zweckmäßig arbeitet man bei Temperatu- ren unterhalb 105°.These detergents can be produced by any known method, e.g. by spraying, by the Tennen process or the like. In order to obtain magnesium hydrosilicates with good colloidal properties, these are expediently prepared by precipitating a mixture of alkali silicates with an appropriate amount of alkali, alkali carbonates or other suitable alkaline substances with magnesium salts. The magnesium hydrosilicate gels can also be produced by boiling fine-grained silica with magnesium chloride in the presence of alkaline substances. The other components of the detergent or cleaning agent can then be incorporated into the colloidal suspension of colloidal magnesium hydrosilicates. The colloidal magnesium hydrosilicates can also be produced in the detergent suspension itself. The order in which the detergent or cleaning agent components are added is arbitrary, provided that a certain substance does not prevent the subsequent formation of the magnesium hydrosilicates. The magnesium hydrosilicates can also be produced individually and added to the detergent or cleaning agent suspension as a colloidal suspension or as a dry powder at any point in its production. Finally, you can also mix the magnesium hydrosilicate powder with the dry detergent. When producing the dry powder, care must be taken that drying is not carried out at excessively high temperatures. It is advisable to work at temperature ren below 105 °.
Durch das Arbeiten mit Wasch- und Reinigungsmitteln nach vorliegender Erfindung wird verhindert, daß sich auf der Faser größere Mengen von Aschebestandteilen ablagern bzw. sich solche innerhalb der Faser bilden. Dadurch wird die bei mehrfachen Wäschen in hartem Wasser auftretende Vergrauung und Versprödung verhindert. Der Griff der Wäsche bleibt weich und geschmeidig und ihre Saugfähigkeit wird nicht beeinträchtigt. Als weiterer wesentlicher Vorteil ist zu erwähnen, daß durch die Verminderung von Ascheablagerungen bzw. Inkrustierungen die Lebensdauer der Wäsche ganz erheblich heraufgesetzt wird, wie durch Untersuchungen der Anmelderin nachgewiesen werden konnte (vgl. Lind, Erfahrungsaustausch der Seifen-, Wasch- und Reinigungsmittelindustrie, Dezember 1947). Außerdem erhöhen die kolloidalen Eigenschaften der Magnesiumhydrosilikate die Schmutztragefähigkeit der Flotte. Dieser Vorteil macht sich bei Waschmitteln mit einem Gehalt an synthetischen Schaumstoffen, deren Schmutztragefähigkeit ja bekanntlich geringer ist als die der echten Seifen und bei Reinigungsmitteln, die schaumbildende Stoffe nicht enthalten, besonders angenehm bemerkbar.Working with detergents and cleaning agents according to the present invention prevents large amounts of ash components from being deposited on the fiber or from forming within the fiber. This prevents the graying and embrittlement that occurs after repeated washes in hard water. The handle of the laundry remains soft and supple and its absorbency is not impaired. Another significant advantage that should be mentioned is that the reduction in ash deposits or incrustations considerably increases the service life of the laundry, as has been demonstrated by investigations carried out by the applicant (cf. 1947). In addition, the colloidal properties of the magnesium hydrosilicates increase the dirt-carrying capacity of the liquor. This advantage is particularly noticeable in detergents containing synthetic foams, whose dirt-carrying capacity is known to be lower than that of real soaps, and in detergents that do not contain foam-forming substances.
Es war zwar bekannt, gelförmige anorganische Stoffe, wie z.B. Magnesiumsilikate, als Reinigungsmittel zu verwenden. Es war auch bekannt, diesen Reinigungsmitteln gewisse Mengen von löslichen anorganischen Salzen oder von Seifen zuzusetzen. Alle diese bekannten Wasch- und Reinigungsmittel enthalten jedoch die Magnesiumsilikate als Hauptbestandteile, während die evtl. möglichen Zusätze an löslichen anorganischen Salzen bzw. Seifen nur in untergeordneten Mengen vorhanden sind. Bei diesen Reinigungsmitteln handelt es sich daher um minderwertige Seifenersatzstoffe. Demgegenüber wird bei der vorliegenden Erfindung durch einen gering bemessenen Zusatz von Magnesiumhydrosilikaten dem Waschmittel eine ascheverhütende Wirkung erteilt. Es war auch bekannt, sauerstoffabgebende Stoffe enthaltenden Waschmitteln fertiggebildete Magnesiumsilikate als Stabilisatoren zuzusetzen. Die ascheverhütende Wirkung der Magnesiumsilikate bei vorliegender Erfindung ist jedoch unabhängig davon, ob die Magnesiumhydrosilikate fertig zugesetzt oder in der Waschmittelsuspension erzeugt werden. Ebenso war es bekannt, Salze solcher Phosphorsäuren, die wasserärmer als die Orthophosphorsäure sind, als Waschmittel zu verwenden. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt an anhydrischen Phosphaten so niedrig, daß eine Waschwirkung nicht vorhanden ist, dagegen reiht dieser geringe Zusatz in Kombination mit untergeordneten Mengen von Magnesiumhydrosilikaten aus, die ascheverhütende Wirkung der Magnesiumhydrosilikate zu erhöhen. Diese technischen Effekte waren aus den bisher bekannten Ver- wendungsarten von Magnesiumsilikaten und von anhydrischen Phosphaten nicht zu ersehen.It was known to use gel-like inorganic substances such as magnesium silicates as cleaning agents. It was also known these detergents add certain amounts of soluble inorganic salts or soaps. However, all these known detergents and cleaning agents contain the magnesium silicates as the main constituents, while the possibly possible additives of soluble inorganic salts or soaps are only present in minor amounts. These cleaning agents are therefore inferior soap substitutes. In contrast, in the present invention, a small amount of magnesium hydrosilicates added to the detergent has an ash-preventing effect. It was also known to add ready-formed magnesium silicates as stabilizers to detergents containing oxygen-releasing substances. The ash-preventing effect of the magnesium silicates in the present invention is independent of whether the magnesium hydrosilicates are added ready-made or are generated in the detergent suspension. It was also known to use salts of such phosphoric acids, which are lower in water than orthophosphoric acid, as detergents. In the present invention, the content of anhydrous phosphates is so low that there is no detergent effect, on the other hand this small addition, in combination with minor amounts of magnesium hydrosilicates, increases the ash-preventing effect of the magnesium hydrosilicates. These technical effects were based on the previously known Types of application of magnesium silicates and anhydrous phosphates cannot be seen.
Beispiel 1example 1
Zur Herstellung eines Einweichmittels gibt man unter dauerndem lebhaften Rühren zu 90 g Wasser langsam 119 g Wasserglas (38° Bé), 146 g 33%-ige Natronlauge und 215 g einer 35%-igen Magnesiumchloridlösung und rührt darauf 450 g wasserfreies Natriumcarbonat ein. Die erhaltene Masse wird nach dem Erstarren gemahlen.To prepare a soaking agent, 119 g of water glass (38 ° Bé), 146 g of 33% sodium hydroxide solution and 215 g of a 35% magnesium chloride solution are slowly added to 90 g of water while stirring continuously, and 450 g of anhydrous sodium carbonate are then stirred in. The mass obtained is ground after it has solidified.
Beispiel 2Example 2
119 g Wasserglas (38° Bé) werden mit 172 g Wasser verdünnt und darin 64 g wasserfreies Natriumcarbonat gelöst. Unter dauerndem lebhaften Rühren läßt man zunächst 215 g einer 33%-igen Magnesiumchloridlösung einfließen und rührt darauf 450 g wasserfreies Natriumcarbonat ein. Nach dem Erstarren wird die erhaltene Masse gemahlen. Sie eignet sich als Waschhilfsmittel.119 g of water glass (38 ° Bé) are diluted with 172 g of water and 64 g of anhydrous sodium carbonate are dissolved in it. With constant vigorous stirring, first 215 g of a 33% strength magnesium chloride solution are poured in and 450 g of anhydrous sodium carbonate are then stirred in. After solidification, the mass obtained is ground. It is suitable as a washing aid.
Beispiel 3Example 3
Zur Herstellung eines Waschmittels rührt man nacheinander in 345 g Wasser ein: 30 g eines durch Fällung von 2 Mol Natriumhydroxyd und 2 Mol Natriummetasilikat mit 3 Mol Magnesiumchlorid, Abtrennen und Trocknen des erhaltenen Niederschlages bei 100° hergestellten Magnesiumhydrosilikates vom Antigorittyp, 400 g wasserfreies Natriumcarbonat, 100 g Steinsalz,To prepare a detergent, the following are successively stirred into 345 g of water: 30 g of a magnesium hydrosilicate of the antigorite type produced by precipitating 2 mol of sodium hydroxide and 2 mol of sodium metasilicate with 3 mol of magnesium chloride, separating and drying the resulting precipitate at 100 °, 400 g of anhydrous sodium carbonate, 100 g rock salt,
100 g eines 50%-igen Alkylsulfonatleimes und 25 g Natriumpyrophosphat. Die erhaltene Suspension wird nach dem Erstarren gemahlen.100 g of a 50% alkyl sulfonate glue and 25 g of sodium pyrophosphate. The suspension obtained is ground after it has solidified.
Beispiel 4Example 4
Zur Herstellung eines Waschmittels rührt man nacheinander in 345 g Wasser ein: 30 g eines durch Fällung von 1 Mol wasserfreiem Natriumcarbonat und 2 Mol Natriummetasilikat mit 3 Mol Magnesiumchlorid, Abtrennen und Trocknen des erhaltenen Niederschlages bei 100° hergestellten Magnesiumhydrosilikates vom Antigorittyp, 400 g wasserfreies Natriumcarbonat, 100 g Steinsalz, 100 g eines 50%-igen Alkylsulfonatleimes und 25 g Natriumpyrophosphat. Die erhaltene Suspension wird nach dem Erstarren gemahlen.To prepare a detergent, one after the other is stirred into 345 g of water: 30 g of a magnesium hydrosilicate of the antigorite type produced by precipitating 1 mol of anhydrous sodium carbonate and 2 mol of sodium metasilicate with 3 mol of magnesium chloride, separating and drying the resulting precipitate at 100 °, 400 g of anhydrous sodium carbonate , 100 g rock salt, 100 g of a 50% alkyl sulfonate glue and 25 g sodium pyrophosphate. The suspension obtained is ground after it has solidified.
Beispiel 5Example 5
Zur Herstellung eines Spül- und Bleichmittels mischt man 650 g wasserfreies Natriumcarbonat, 100 g Kochsalz, 100 g Natriumperborat und 60 g eines durch Fällen von 3 Mol Magnesiumsulfat mittels eines Gemisches von 2 Mol Natriumhydroxyd mit 2 Mol Natriummetasilikat erhaltenen, abfiltrierten und bei 100° getrockneten Magnesiumhydrosilikates vom Antigorittyp, gibt 90 g Wasser zu und zerkleinert evtl. entstandene Klumpen.To produce a washing-up liquid and bleaching agent, 650 g of anhydrous sodium carbonate, 100 g of sodium chloride, 100 g of sodium perborate and 60 g of one obtained by precipitating 3 mol of magnesium sulfate using a mixture of 2 mol of sodium hydroxide with 2 mol of sodium metasilicate are mixed, filtered off and dried at 100 ° Magnesium hydrosilicate of the antigorite type, adds 90 g of water and crushes any lumps that may have formed.
Zum Vergleich der Wirkung von Wasch- bzw. Reinigungsmitteln nach vorliegender Erfindung und solchen ohne Zusatz wurden den Beispielen 1 - 4 entsprechend Wasch- bzw. Reinigungsmittel hergestellt, bei denen der aschevermindernde Zusatz nach vorliegender Erfindung durch Wasserglas (trocken) ersetzt war. Dann wurden Zellwollgarne bzw. Zellwollnessel in 1%-igen, aus hartem Wasser hergestellten Lösungen dieser Wasch- bzw. Reinigungsmittel 50 mal 15 Minuten lang gekocht, mit hartem Wasser nachgespült und getrocknet. Die mit wasserglashaltigen Lösungen behandelten Garne waren hart und spröde im Griff und hatten den natürlichen Glanz verloren. Die mit Lösungen der nach vorliegender Erfindung hergestellten Wasch- bzw. Reinigungsmittel behandelten Garne waren weich und geschmeidig geblieben, hatten ihren natürlichen Glanz behalten und unterschieden sich äußerlich nicht von den unbehandelten Garnen. Die nachfolgende Tabelle zeigt die Aschegehalte der so behandelten Fasern; die Aschegehalte der unbehandelten Fasern liegen in der Größenordnung von 0,2%.To compare the effect of detergents or cleaning agents according to the present invention and those without additives detergents or cleaning agents were prepared in accordance with Examples 1-4 in which the ash-reducing additive according to the present invention was replaced by waterglass (dry). Then cellulose yarn or cellulose nettle were boiled in 1% solutions of these detergents or cleaning agents prepared from hard water for 50 times for 15 minutes, rinsed with hard water and dried. The yarns treated with solutions containing water glass were hard and brittle to the touch and had lost their natural luster. The yarns treated with solutions of the detergents or cleaning agents produced according to the present invention remained soft and supple, retained their natural luster and did not differ externally from the untreated yarns. The table below shows the ash content of the fibers treated in this way; the ash content of the untreated fibers is of the order of 0.2%.
Das bessere Schmutztragevermögen der magnesiumhydrosilikathaltigen Einweichmittel zeigt sich, wenn man Leinenstücke 50 mal in 1%-igen Lösungen, denen etwas Tusche zugesetzt ist, kocht, mit Wasser spült und trocknet. Nach dieser Behandlung sind die mit wasserglashaltigen Lösungen gereinigten Stücke deutlich grau, während die in magnesiumhydrosilikathaltigenThe better dirt-carrying capacity of soaking agents containing magnesium hydrosilicate is shown when pieces of linen are boiled 50 times in 1% solutions to which a little Indian ink has been added, rinsed with water and dried. After this treatment, the pieces cleaned with solutions containing water glass are clearly gray, while those containing magnesium hydrosilicate
Lösungen gereinigten rein weiß bleiben.Purified solutions remain pure white.
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