DK145232B - Granulatformigt servicerense- og opvaskemiddel - Google Patents

Description

i 145232

Den foreliggende opfindelse angår et granulatformigt servicerense- og opvaskemiddel, som udmærker sig ved særdeles gode opløsningsegenskaber i vand.

Opvaskemidler, der skal anvendes til rensning af service i automatiske serviceopvaskemaskiner, må foruden en god rensevirkning også have et upåklageligt opløselighedsforhold i vaskeflotten og bør ikke ved blanding med vand have tendens til sammenbagning eller klumpdannelse. Erfaringsmæssigt virker sammenbagningen af opvaskemidler ved berøring med vand særlig ufordelagtig i opvaskemaskinernes doseringsorgan, men også klumpdannelsen i vaskeflotten er en ulempe, da den ønskede rensevirkning formindskes på grund af denne. Det har hidtil ikke manglet på forsøg på at fremstille let-vandopløseligt natrium- tripolyphosphat, f.eks. til anvendelse af vaskemidler.

I tysk patentansøgning nr. P 7507 IVa/23e er beskrevet en fremgangsmåde til fremstilling af tripolyphosphatholdige vaskemidler under anvendelse af tripolyphosphater, der ved tilsætning til vand danner tungtopløselige agglomerater, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at tripolyphosphater-ne hydratiseres partielt, hydratationsprodukterne indarbejdes i vandige vaskemiddelblandinger og disse overføres på kendt måde i faste produkter. Fortrinsvis forarbejdes ved denne fremgangsmåde sådanne tripolyphosphater, der indeholder mindst 10% af den ved høj temperatur bestandige fase-I. Ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform for denne fremgangsmåde hydratiseres tripolyphosphaterne indtil et vandindhold på 0,8-10 vægtprocent. Ved hjælp af ovennævnte partielle forhy-dratisering af de oprindeligt tungtopløselige tripolyphosphater fås produkter, der endnu kun i ringe mængde danner agglomerater.

Endvidere er der i DK-patentskrift nr. 130.649 beskrevet pulverformige rense- og opvaskemidler, der foruden de sædvanlige komponenter indeholder natriumtripolyphosphat med et vandindhold på 0,5-22,7 vægtprocent. Efter hvad der står i ovennævnte patentskrift, anses det for hensigtsmæssigt ved et vandfrit natriumtripolyphosphat med et indhold af fase-I på 5-100% at hydratisere dette delvis til et vandindhold på 145232 2 0,5-8 vægtprocent til forbedring af opløsningsegenskaberne i vand. Det er konstateret, at et ifølge denne tekniske anvisning fremstillet produkt ikke har en tilstrækkelig opløsningshastighed i vand, hvis f.eks. fase-I-indholdet af det vandfrie natriumtripolyphosphat andrager 38%, og dette tripolyphosphat hydratiseres ved tilsætning af vand indtil et hydratvandindhold på 0,6 vægtprocent. Nok kan opløsningshastigheden forbedres ved forøgelse af hydratvandindholdet til 5 vægtprocent, med ved et opløsningsforsøg danner der sig en sejviskos grød i doseringsorganet på en opvaskemaskine, hvilken grød i løbet af 15 minutter ikke kan skylles ud.

Der forelå følgelig den opgave at udvikle et for anvendelsen i automatiske opvaskemaskiner egnet natriumtripolyphosphat, som på den ene side har en tilstrækkelig opløsningshastighed i vand, og på den anden side ikke danner agglomerater i opvaskemaskiners doseringsorgan ved kontakt med vand.

Ovennævnte krav opfyldes af det granulatformige servicerense- og opvaskemiddel ifølge opfindelsen. Dette middel indeholder ca. 25 til ca. 85 vægtprocent af et fuldstændigt kugleformigt delvis hydratiseret natriumtripolyphosphat med en gennemsnitlig kornstørrelse på fra ca. 0,2 til. ca. 2 mm, en rysterumvægt på fra ca. 900 til ca. 1100 g/liter og et af fase-I-indholdet i det vandfrie natriumtripolyphosphat afhængigt hydratvandindhold, og det her omhandlede middel er ejendommeligt ved, at fase-I-indholdet i det vandfrie natriumtripolyphosphat er 4 vægtprocent, og at hydratvandindholdet i det hydratiserede natriumtripolyphosphat andrager ca. 16 vægtprocent.

Den talmæssige afhængighed af hydratvandindholdet i et delvis hydratiseret natriumtripolyphosphat af fase-I-indholdet i det vandfrie natriumtripolyphosphat fremgår af nedenstående tabel I.

3 145232

Tabel I

Fase-I-indhold (vagt%)_4 5 6 8 10 14_

Hydratvandindhold 16 14-16 7-16 5-16 4-16 2-16 (vægt%)

Til anvendelsen af det fuldstændigt kugleformige natriumtripolyphosphat ifølge opfindelsen i opvaskemidler har det vist sig fordelagtigt, at phosphatet har en kornstørrelse på 0,4-1 mm. Andelen af polyphosphatkomponenten i opvaskemiddelpræparatet, som foruden polyphosphatet kan indeholde yderligere sædvanlige ingredienser, såsom natrium-silicat, chlorfraspaltende stoffer og lignende, andrager almindeligvis fra ca. 25 til ca. 85 vægtprocent. Et pålideligt opvaskemiddelpræparat har f.eks. nedenstående sammensætning: ca. 70 vægtdele delvis hydratiseret natriumtripolyphosphat, ca. 29 vægtdele natriumdisilicat og ca. 1 vægtdel af et i vandig fase chlorfraspaltende stof.

Det chlorfraspaltende stof kan f.eks. være kaliumdichlar-isocyanurat. Eventuelt kan qpvaskemidlet have tilblandet yderligere et traditionelt vaskeaktivt stof i en mængde på f.eks. 2 vægtdele.

Fremstillingen af det i opvaskemidlet ifølge opfindelsen Indeholdte natriumtripolyphosphat foregår hensigtsmæssigt ud fra phosphorsyre og alkalimetalhydroxid ved en sprøjtefremgangsmåde, idet en phosphorsyre med et P20^-indhold på 40-65 vægtprocent kontinuerligt blandes i en blandeledning med 40-70 vægtprocents natriumhydroxidopløsning i forholdet svarende til det ønskede slutprodukt, og den på grund af neutralisationsvarmen overhedede, under det dannede vanddamptryk stående opløsning afspændes direkte gennem én eller flere dyser i et opvarmet drejerør. Særlig fordelagtigt kan denne fremgangsmåde gennemføres, når der anvendes den såkaldte returgodsfremgangsmåde, idet en del af det færdige produkt føres tilbage i drejerøret. Det herved fremkomne kalcinerede produkt besprøjtes og hydratiseres delvis efter afkøling i en sædvanlig blander eller et drejerør, eventuelt under køling, med en af fase-I-indholdét i produktet afhængig vandmængde.

4 145232

Det på denne måde fremstillede natriumtripolyphosphat er karakteriseret ved de allerede nævnte ejendommeligheder, idet det udgør et fuldstændigt kugleformigt granulat med en kornstørrelse på fra ca. 0,2 til ca. 2 mm og en rysterumvægt på fra ea. 900 til ca.

1100 g/liter. Det har desuden med tensyn til det som fordelagtigt erkendte hydratvandindhold et optimalt opløselighedsforhold samt en tilstrækkelig opløsningshastighed. Anvendelsen af natriumtripolyphosphat med høj rysterumvægt i opvaskemiddelpræparater er for så vidt fordelagtig, som der i de almindelige doseringsorganer med lille volumen i opvaskeautomater kan indbringes en til opvaskeproeessen tilstrækkelig vægtmængde opvaskemiddel.

Den tekniske overlegenhed ved opvaskemidlerne ifølge opfindelsen i forhold til kendte opvaskemiddelpræparater skal belyses i nedenstående eksempler, idet der som sammenligningsgrundlag anvendes det pågældende opløselighedsforhold og den pågældende opløsningshastighed for henholdsvis det i opvaskemidlet indeholdte natriumtripolyphosphat og polyphosphatholdige opvaskemiddelpræparater. Fremstillingen af de i de enkelte forsøg anvendte natriumtripolyphosphater foregår på den ovenfor beskrevne arbejdsmåde.

Til undersøgelse af opløsningshastigheden for afprøvningsprodukterne anvendes den af H. Vogel og H. Kleber i "Seifen-ffle-Fette- -Wachse" 93 (1967) P· 692-694 beskrevne fremgangsmåde. Prøveapparaturet består ifølge nævnte litteratursted af en med en sigte forsynet hul cylinder med en højde på 30 mm og en indvendig diameter på 30 mm, idet sigten har en maskevidde på 90 μ. Rundt om den hule cylinders kappe befinder sig i en højde på 20 mm seks boringer med en diameter på 4 mm. Cylinderen fyldes med 1 g af prøvestoffet og hænges derefter ned i et med vand fyldt bægerglas på 400 ml. Tiden indtil fuldstændig slirefri opløsning af prøvestoffet måles. Opløsningshastigheden bedømmes som god, når prøvestoffet opløses i vand inden for 6 minutter.

Til måling af opløselighedsforholdet for prøvestoffet hvad angår dannelsen af agglomerater, anbringes 100 g af prøvestoffet i et bægerglas på 400 ml og overlægges med 200 ml vand. Efter 1 minut røres blandingen op med en glasstav, og derpå fjernes glasstaven fra bægerglasset. Prøvestoffets opløselighedsforhold benævnes upåklageligt, når der ikke vedhæfter noget prøvestof på glasstaven, idet (fenne tværtimod kun er befugtet af den vandige opløsning.

5 145232

Eksempel 1

Efter sprøjtefremgangsmåden under afspænding af sprøjteop-løsningen i et drejerør fremstilles fire sammenligningsprøver A, B, C og D af et fuldstændigt kugleformigt vandfrit natriumtripolyphos-phat med en kornstørrelse på 0,4-1,2 mm og en rysterumvægt på 990 g/liter, idet prøve A og B har et fase-I-indhold på i hvert enkelt, ti-fælde 38$, mens fase-I-indholdene i prøve C og D andrager henholdsvis 75 og 4 vægtprocent. De enkelte prøver hydratiseres delvis ved tilsætning af forskellige vandmængder. Hydratvandindholdene i prøve A og D andrager henholdsvis 0,6 vægtprocent og 12 vægtprocent. Prøve B og C indeholder i hvert enkelt tilfælde 5 vægtprocent hydratvand. Ifølge de ovenfor beskrevne undersøgelsesmetoder afprøves de enkelte prøver, med hensyn til opløselighedsforholdet og opløsningshastigheden i vand. De opnåede resultater er angivet i tabel II.

Tabel II

Prøvestof Opløselighedsforhold Opløsningshastighed i vand(minut/g/ A - 5' 50" B - 5’ 50" C - 5' 45" D Θ 7' 4o"

Heri betyder: + upåklageligt opløselighedsforhold Θ dannelse af agglomerater - dannelse af en sejviskos grød.

Det fremgår af tabel II, at intet af prøvestofferne samtidig har et godt opløselighedsforhold og en tilstrækkelig opløsningshastighed.

Eksempel 2 I en forsøgsrække undersøges opløselighedsforholdet og opløsningshastigheden af delvis hydratiserede natriumtripolyphosphat-prøver med forskellige hydratvandindhold i afhængighed af fase-I-ind-holdet i de tilsvarende vandfrie prøver. Prøverne er fremstillet som beskrevet i eksempel 1 og har en kornstørrelse på 0,4-1,2 mm og en 6 145232 rysterumvægt på 990 g/liter. Det viser sig, at hver prøve med et defineret fase-I-indhold i det vandfrie produkt kan indeholde hydratvand i et bestemt mængdeområde, inden for hvilket der sikres et godt opløselighedsforhold og en tilstrækkelig opløsningshastighed. De for de enkelte prøver målte tilladelige hydratvandmængder samt deres indvirkninger på opløselighedsforholdet og opløsningshastigheden i vand er gengivet i tabel III.

7 U5232 Η ο ο ^ id οο ^ - Η CH Γ» Ρ* P'· ID ΙΟ ΙΟ +) β νο β η ν η ν ^ ΰ i—I ·Η ' * s ν *" ν

g VO VO VO VO «5 VO

σι οο μ γ- ιη

Tf π3 ·» * ** *· *· η φ in in m m ιη Λ υ> •Η m ιη οο σι ο 4-1 *> * » - rH tn ιη <ί ί1 td Λ t n ο η ιη ni οο Cji ·*»·**> β ιη ^ ιη •Η β r·« tn ο σι οο Γ'· Φ· » 'ο *· *· i—i in m ιη ιη ft ιη Ο οο m to ιη ιο η ο τ ·»

ID ID

CM

rH

ID

H _ ..

H — -1- —“ “

H h + + + + + +1 I I I

rH

01 Λ ID Ό

id rH rH

Eh 0 + + + + + +1 I I I

Λ rf in rH 0

+t Φ + + + + + I I I I

to rH ft ΦΦ + + + +ΙΙΙΙ +:

Cn οο -Η ΦΦ + + + +ΙΙΙΙ

pH

(D

p* in ΦΦ + + + +1111 •a m ft αφφ + + +ιιιι o

Tf φ φ φ Φ + + I I I I

CM Φ Φ φ Φ Φ + I I I I

T3 β / β Ό ft / td rH 0 / > o on +( +) ,β in η Η τ^ιηυοοοο^ωιηιηο

(d Ό ft I Ο Η Η H -CM M1 1C

u β + <u +: <#> T3 ·η Cj tn ό >1 « Id β M > ft Ή 145232 8

Heri betyder: + upåklageligt opløselighedsforhold Θ dannelse af agglomerater - dannelse af en sejviskos grød.

Det fremgår af tabel III, at et vandfrit natriumtripoly-phosphat med f.eks. et fase-I-indhold på 8$ skal tilsættes en hydrat-vandmængde på 5-16 vægtprocent for at opnå et med hensyn til opløselighedsforhold og opløsningshastighed, tilfredsstillende, delvis hydra-tiseret produkt. Højere eller ringere vandmængde virker ufordelagtige, idet én af eller begge de for produktet krævede egenskaber ikke opfyldes.