EP0032236A1 - Dishwashing detergent - Google Patents
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- EP0032236A1 EP0032236A1 EP80108195A EP80108195A EP0032236A1 EP 0032236 A1 EP0032236 A1 EP 0032236A1 EP 80108195 A EP80108195 A EP 80108195A EP 80108195 A EP80108195 A EP 80108195A EP 0032236 A1 EP0032236 A1 EP 0032236A1
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/395—Bleaching agents
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- C11D3/28—Heterocyclic compounds containing nitrogen in the ring
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/02—Inorganic compounds
- C11D7/04—Water-soluble compounds
- C11D7/06—Hydroxides
Definitions
- the application concerns alkaline, active chlorine-containing granulated, machine-applicable dishwashing detergents.
- alkaline cleaning agents are usually used, which essentially consist of builders, alkali metal silicates, alkali metal carbonates and / or alkali metal hydroxides, compounds containing active chlorine and optionally nonionic surfactants.
- active chlorine content of the cleaning agents the better the stain cleaning, for example in the case of tea residues, and the higher the alkali metal hydroxide content, the better the cleaning effect, in particular for dishes with burnt-on food residues.
- the cleaning agents are generally prepared by dry mixing the individual powdery or particulate constituents, for example in rotating drums, to form the desired mixed product, any liquid constituents such as, for example, nonionic surfactants and / or water glass as such, as a mixture or in aqueous solution by spraying on the moving powder or particulate constituents or groups of constituents, whereby granulation takes place.
- the active chlorine compounds who which is usually added at the end. In any case, an end product of free-flowing powdery to granular nature is sought, which does not cake during normal storage and is stable in terms of its constituents. This applies in particular to the compound containing active chlorine.
- Polychlorinated cyanuric acids and their salts have proven particularly useful as active chlorine-containing compounds in powdered or granulated dishwashing detergents. Because of the highest content of active chlorine, trichloroisocyanuric acid is always of great interest. However, their low solubility in water and their poor shelf life are disadvantageous.
- the present invention therefore relates to alkaline, active chlorine-containing granulated, machine-applicable dishwashing detergents containing builder substances, alkali metal silicates, alkali metal carbonates, alkali metal hydroxides and optionally nonionic surfactants, which are characterized in that they contain 1 to 30, preferably 3 to 15 and in particular 5 to 15 percent by weight on finely divided trichloroisocyanuric acid in granulate or prill form with the smallest possible surface and a degree of purity determined by laser-raman spectroscopy ⁇ 99% and 10 to 40, preferably 15 to 30 percent by weight of granulated alkali metal hydroxide with the smallest possible surface.
- the finely divided trichloroisocyanuric acid used according to the invention essentially had the following grain spectrum: which was determined using a sieve set according to DIN 4188.
- Granules were thus used, the particles of which more than 90, preferably more than 95% by weight and in particular more than 98% by weight passed through a sieve with a mesh size of 1.6 mm and more than 90% by weight. preferably more than 95% by weight and in particular more than 99% by weight have been retained by a sieve with an internal mesh size of 0.2 mm.
- trichloroisocyanuric acids the particles of which are more than 98% by weight retained by a sieve with a mesh size of 0.4 mm, the total grain size distribution being such that at the same time preferably more than 55% by weight % of the particles are retained by a sieve with a mesh size of 0.8 mm.
- alkali metal hydroxides The nature of the alkali metal hydroxides is of minor importance. Particularly good, reliable and unambiguous results are achieved, however, if they are used as granulated alkali metal hydroxides with a surface that is as small as possible, ie as spherical as possible. Potassium and preferably sodium hydroxide are used, namely as coarse grains or preferably as so-called prills.
- the coarse grain essentially has the following grain size distribution: that is, more than 70, preferably more than 80% by weight of all particles pass through a sieve with a clear mesh size of 1.6 mm and less than 10% by weight of all particles pass through a sieve with a clear mesh size of 0, 2 mm (sieve set according to DIN 4188).
- the prills preferably used according to the invention essentially have the following grain size distribution: that is, the particles are so large that they practically no longer pass a sieve with a 0.2 mm mesh size (sieve set DIN 4169).
- the entire grain size distribution> 0.2 mm is mainly determined by the other powder or granular components of the respective recipes. In order to avoid segregation phenomena within the products, it is advantageous to avoid larger differences in the grain sizes of the individual components.
- alkali metal polyphosphates with a molar ratio of Na 2 0 or K 2 0 to P 2 0 5, such as 1: 1 to 2: 1, can preferably be used as builders. These include sodium tripolyphosphate, which is preferred for cost reasons, sodium hexametaphosphate and sodium pyrophosphate and the corresponding potassium polyphosphates. In the case of the polyphosphates, the particle size is of no particular importance. It is therefore possible to use the commercially available products, with their hydrate water content being of minor importance.
- the polyphosphates can also be produced, in part, by synthetically produced water-insoluble, bound water-containing aluminosilicates of the general formula which also bind the calcium hardness of the water in the cat a cation of valence n, preferably sodium, exchangeable for calcium, x a number from 0.7 to 1.5, preferably 0.9 to 1.3 and y a number from 0.8 to 6, preferably of 1, 3 to 4, which have a calcium binding capacity of 50 to 200, preferably 100 to 200 mg CaO / g of anhydrous inorganic active substance, are replaced.
- Such connections are known, for example, under the name SASIL® from Henkel KGaA, Düsseldorf. They can make up up to 60, preferably 25 to 50% of the framework substances.
- the alkali metal silicates used primarily act as corrosion inhibitors for the metal parts of the dishwashers.
- the soluble alkali metal silicates used are preferably sodium or potassium metasilicates in which the ratio of alkali oxide: silicon dioxide is approximately 1: 0.5 to 3.5.
- the anhydrous silicates are preferably used.
- Disilicates with a ratio of alkali oxide: silicon dioxide such as 1: 2 are also suitable for use in the cleaning agents according to the invention.
- alkali metal carbonates sodium and potassium carbonate in the form of water of hydration are primarily considered.
- the carbonates mainly serve as fillers. If appropriate, they can also be partially or completely replaced by corresponding sulfates.
- Nonionic surfactants which may be used are those which do not decompose in the presence of compounds containing active chlorine and alkali metal hydroxides. Low-foaming surfactants are also expediently used.
- Suitable addition products are the adduct of 10 to 30 percent by weight of ethylene oxide with a polypropylene glycol of molecular weight 1750, the adduct of 20 moles of ethylene oxide or 9 moles of ethylene oxide and 10 moles of propylene oxide with nonylphenol, the adduct of 5 to 12 moles of ethylene oxide with a fatty alcohol mixture Chain lengths C 12 -C 18 containing about 30% oleyl alcohol and the like.
- This exemplary list is not a limitation.
- chlorine and alkali-resistant colors and fragrances can be added to the dish detergents.
- the dishwashing detergents according to the invention were once produced by simply mixing the powdery or granular constituents in a conventional mixing drum.
- granules can also be produced.
- a so-called basic granulate was first produced in a conventional manner, which contained the framework substances, alkali metal carbonates, silicates and surfactants, the mostly liquid nonionic surfactants and possibly liquid or water-based silicates individually or as a mixture with the liquid surfactants in a controlled manner on the dry ones moving and therefore well mixed solid granulate components were sprayed on.
- a Lödige and Eirich mixer were used as granulators.
- This basic granulate was then mixed with appropriate amounts of granulated trichloroisocyanuric acid and alkali metal hydroxides in the form of prills or coarse grains. The respective grain sizes were obtained by sieving.
- the basic granulate, the chlorine carrier and the alkali metal hydroxides were used in largely identical grain sizes.
- the dishes detergent granules obtained were loose and free-flowing and neither caked during storage nor did they show signs of segregation after a shaking process simulating transport conditions.
- trichloroisocyanuric acids I, II, III and IV used in the examples according to the invention and the comparative compositions given below and - 'NaOH coarse grain or NaOH prills had the following degree of purity and / or grain size distribution, determined in accordance with DIN 4188:
- a corresponding agent with the trichloroisocyanuric acid IV according to the invention was prepared with the same amounts and behaved in exactly the same way as an agent of the composition given above.
- Granulate from: basic granulate and the admixture of
- Granulate from: basic granulate and the admixture of
- the active chlorine content fell from the initial value of 4.55% to a final value of 0.43% and was therefore completely unusable.
- a product of the composition according to Example 2 was investigated under the same experimental conditions as stated above, again the feared self-decomposition did not occur.
- trichloroisocyanuric acid I with an active chlorine content.
- same amount of granulated sodium dichloroisocyanurate dihydrate a violent self-decomposition process occurred after 7.5 hours.
- the final reaction temperature was 220 ° C.
- the plastic jacket of the polyethylene container had melted and the product came out.
- the active chlorine content dropped from 7.3% in the fresh mixture to a final value of 0.5%. Even the use of sodium hydroxide prills, which are practically free of dust, did not prevent the self-decomposition of this product.
- the experimental apparatus consisted of a cup-shaped, glass pressure vessel with a volume of 1 liter, which was surrounded by a heating jacket. This pressure vessel was filled with 1 kg each of one of the mixtures 1 to 4 specified below and sealed at the top with an insulating layer made of asbestos cardboard and rock wool. Through the patch, with a gas discharge nozzle and two. Temperature sensors provided with sensor inputs and connected to the pressure vessel by means of a clamping ring, temperature sensors were led to the edge of the pressure vessel and into the center of the mixture.
- the pressure vessel was largely insulated so that heat exchange with the surroundings would be avoided.
- the pressure in the vessel was kept constant by evacuating gases.
- the pressure vessel was heated to a constant "base temperature” depending on the composition by means of an adjustable jacket and floor heating.
- the so-called “initial time” of self-decomposition was the time in minutes after which the heating was switched off automatically. This happened at the time when the temperature of the reaction mixture exceeded that of the base temperature.
- the temperature curve as a function of time was determined using iron / constantan Resistance thermocouples measured in the center and near the jacket of the pressure vessels. The highest temperature reached in the center of the reaction mixture as a function of time was determined. The results are shown in Table 2.
- the cleaning agents listed in Examples 5 to 8 were each stored for 24 weeks at room temperatures between 17 and 24 ° C and at 35 ° C and 70% relative humidity in a climatic cabinet in watertight containers.
- Examples 5 to 8 were further varied in such a way that the trichloroisocyanuric acid (TCIC) "I” used according to the invention was exchanged for two other trichloroisocyanuric acids “II” and “III", each with a low degree of purity (samples 1 to 4 A / B).
- the trichloroisocyanuric acid was replaced by correspondingly higher amounts of potassium dichloroisocyanurate (KDCIC) and sodium dichloroisocyanurate (NaDCIC) anhydrous and as dihydrate, which provided the same amounts of active chlorine.
- KDCIC potassium dichloroisocyanurate
- NaDCIC sodium dichloroisocyanurate
Abstract
Maschinell anwendbares Geschirreinigungsmittel mit einem hohen Mengengehalt an Alkalimetallhydroxiden mit möglichst kleiner Oberfläche und einem Gehalt an feingranulierter reinster Trichlorisocyanursäure.Machine dishwashing detergent with a high content of alkali metal hydroxides with the smallest possible surface and a content of finely granulated purest trichloroisocyanuric acid.
Description
Die Anmeldung betrifft alkalische, aktivchlorhaltige granulierte, maschinell anwendbare Geschirreinigungsmittel.The application concerns alkaline, active chlorine-containing granulated, machine-applicable dishwashing detergents.
Zum maschinellen Reinigen von stark verschmutztem Geschirr, insbesondere auf dem gewerblichen Sektor, werden üblicherweise alkalische Reinigungsmittel verwendet, die im wesentlichen aus Gerüstsubstanzen, Alkalimetallsilikaten, Alkalimetallcarbonaten und/oder Alkalimetallhydroxiden, aktivchlorhaltigen Verbindungen und gegebenenfalls nichtionischen Tensiden bestehen. Je höher dabei der Aktivchlorgehalt der Reinigungsmittel ist, desto besser ist die Fleckenreinigung beispielsweise bei Teerückständen, und je höher der Alkalimetallhydroxidgehalt ist, desto besser ist die Reinigungswirkung, insbesondere bei Geschirr mit angebrannten Speiseresten.For machine cleaning of heavily soiled dishes, especially in the commercial sector, alkaline cleaning agents are usually used, which essentially consist of builders, alkali metal silicates, alkali metal carbonates and / or alkali metal hydroxides, compounds containing active chlorine and optionally nonionic surfactants. The higher the active chlorine content of the cleaning agents, the better the stain cleaning, for example in the case of tea residues, and the higher the alkali metal hydroxide content, the better the cleaning effect, in particular for dishes with burnt-on food residues.
Die Herstellung der Reinigungsmittel erfolgt im allgemeinen durch trockenes Vermischen der einzelnen pulver- oder teilchenförmigen Bestandteile, etwa in rotierenden Trommeln, unter Bildung des gewünschten Mischprodukts, wobei etwaige flüssige Bestandteile wie beispielsweise nichtionische Tenside und/oder Wasserglas als solche, als Gemisch oder in wäßriger Lösung durch Aufsprühen auf die bewegten pulver- oder teilchenförmigen Bestandteile oder Bestandteilsgruppen zugefügt werden, wodurch eine Granulation erfolgt. Die aktivchlorhaltigen Verbindungen werden in der Regel zum Schluß hinzugefügt. Man strebt in jedem Falle ein Endprodukt von freifließender pulver- bis granulatförmiger Beschaffenheit an, das bei normaler Lagerung nicht zusammenbackt und in bezug auf seine Bestandteile lagerstabil ist. Dies gilt insbesondere bezüglich der aktivchlorhaltigen Verbindung.The cleaning agents are generally prepared by dry mixing the individual powdery or particulate constituents, for example in rotating drums, to form the desired mixed product, any liquid constituents such as, for example, nonionic surfactants and / or water glass as such, as a mixture or in aqueous solution by spraying on the moving powder or particulate constituents or groups of constituents, whereby granulation takes place. The active chlorine compounds who which is usually added at the end. In any case, an end product of free-flowing powdery to granular nature is sought, which does not cake during normal storage and is stable in terms of its constituents. This applies in particular to the compound containing active chlorine.
Als aktivchlorhaltige Verbindungen in pulverförmigen oder granulierten Geschirrspülmitteln habeç sich polychlorierte Cyanursäuren und ihre Salze besonders bewährt. Wegen des höchsten Gehaltes an aktivem Chlor stößt die Trichlorisocyanursäure immer wieder auf großes Interesse. Nachteilig ist jedoch ihre geringe Löslichkeit in Wasser ebenso wie ihre geringe Lagerbeständigkeit.Polychlorinated cyanuric acids and their salts have proven particularly useful as active chlorine-containing compounds in powdered or granulated dishwashing detergents. Because of the highest content of active chlorine, trichloroisocyanuric acid is always of great interest. However, their low solubility in water and their poor shelf life are disadvantageous.
Es ist auch bekannt, daß Pulver- und Granulatgemische besonders mit steigendem Gehalt an aktivchlorhaltigen Verbindungen und Alkalimetallhydroxiden bei der Lagerung immer labiler werden. Unter ungünstigen Lagerungsbedingungen, beispielsweise bei erhöhter Temperatur und/oder Zutritt von Feuchtigkeit zu den Packungen, können eine exotherme Selbstzersetzung des Chlorträgers sowie Reaktionen mit anderen Bestandteilen der Reinigungsmittel erfolgen. Diese Selbstzersetzung ist um so unangenehmer, als sie noch Wochen nach der Produktion auftreten kann. Das nach der Selbstzersetzung verbleibende Reinigungsmittel ist weitestgehend wertlos, da es zusammengebacken ist und kaum noch Aktivchlor enthält. Darüber hinaus stellt diese mögliche Selbstzersetzung natürlich ein unerwünschtes Sicherheitsrisiko bei der Lagerung und Handhabung dar.It is also known that powder and granule mixtures become more and more labile with storage, particularly with an increasing content of compounds containing active chlorine and alkali metal hydroxides. Under unfavorable storage conditions, for example at elevated temperature and / or when moisture enters the packs, exothermic self-decomposition of the chlorine carrier as well as reactions with other components of the cleaning agents can occur. This self-decomposition is all the more uncomfortable because it can still occur weeks after production. The cleaning agent remaining after self-decomposition is largely worthless, since it is baked together and hardly contains any active chlorine. In addition, this possible self-decomposition naturally represents an undesirable safety risk in storage and handling.
Zur Stabilisierung von Geschirreinigungsmitteln mit einem Gehalt an aktivchlorhaltigen Verbindungen und Alkalimetallhydroxiden hat man in der US-PS 3 166 513 empfohlen, als aktivchlorhaltigen Bestandteil Kaliumdichlorisocyanurat in granulierter Form mit kritischer Teilchengröße einzusetzen. Kaliumdichlorisocyanurat gilt gegenüber dem Natriumdichlorisocyanurat als beständiger, und die Granulatform soll eine weitere Stabilisierung bewirken. Der Mengengehalt an Kaliumdichlorisocyanurat geht bei diesen Mitteln mit einem Gehalt an bis zu 30 Gewichtsprozent an Alkalimetallhydroxiden nicht über 5 Gewichtsprozent hinaus.For stabilizing dishwashing detergents containing active chlorine compounds and Alkali metal hydroxides have been recommended in US Pat. No. 3,166,513 to use potassium dichloroisocyanurate in granulated form with a critical particle size as the active chlorine-containing component. Potassium dichloroisocyanurate is considered to be more stable than sodium dichloroisocyanurate, and the granular form is said to bring about further stabilization. The amount of potassium dichloroisocyanurate in these agents with a content of up to 30 percent by weight of alkali metal hydroxides does not exceed 5 percent by weight.
Kaliumdichlorisocyanurat ist jedoch erheblich teurer als die entsprechende Natriumverbindung. Somit besitzt die Lehre dieser Patentschrift nur theoretisches Interesse. Außerdem wird in der DE-OS 16 17 095 hierzu angegeben, daß trotz einer gewissen Verbesserung in bezug auf die Lagerstabilität dieser Mittel immer noch nicht vertretbare Verluste an verfügbarem Chlor auftreten, und es werden daher Rezepturen genannt, die beliebig granuliertes Natriumdichlorisocyanurat in Gegenwart von nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln und Ätzalkalien enthalten und die stabiler sein sollen als Reinigungsmittel mit einem Gehalt an granulierten Kaliumdichlorisocyanuraten. Aber auch hier beträgt der Mengenanteil an Natriumdichlorisocyanurat maximal vorzugsweise 5 Gewichtsprozent.However, potassium dichloroisocyanurate is considerably more expensive than the corresponding sodium compound. The teaching of this patent therefore has only theoretical interest. In addition, DE-OS 16 17 095 states that despite a certain improvement in terms of the storage stability of these agents, there are still unacceptable losses of available chlorine, and recipes are therefore mentioned which contain granulated sodium dichloroisocyanurate in the presence of nonionic Contain surfactants and caustic alkalis and which are said to be more stable than cleaning agents containing granulated potassium dichloroisocyanurates. But here too the amount of sodium dichloroisocyanurate is preferably at most 5 percent by weight.
Eine weitere Erhöhung der Stabilität soll gemäß der DE-OS 23 58 249 erzielt werden, wenn man das wasserfreie Natriumdichlorisocyanurat durch sein Dihydrat ersetzt. Sein Anteil kann auf 10 Gewichtsprozent gesteigert werden. Allerdings enthalten die damit hergestellten Geschirreinigungsmittel keine freien Alkalimetallhydroxide mehr und halten einem technischen Vergleich damit nicht mehr stand.According to DE-OS 23 58 249, a further increase in stability is to be achieved if the anhydrous sodium dichloroisocyanurate is replaced by its dihydrate. Its proportion can be increased to 10 percent by weight. However, the dishwashing detergents thus produced no longer contain any free alkali metal hydroxides and therefore no longer stand up to a technical comparison.
Aus der US-PS 2 607 738 ist auch bereits bekannt, alkalische Reinigungsmittel mit einem Gehalt an Trichlorisocyanursäure herzustellen, die ebenfalls lagerstabil sein sollen. Aber auch diese Mittel enthalten kein Alkalimetallhydroxid. Das ist verständlich, denn es ist beispielsweise aus "Soap, Cosmetics, Chemical Specialities", August 1974, Seiten 46 bis 55, insbesondere Seite 48, Tabelle 3 bekannt, daß Trichlorisocyanursäure in Gegenwart von schuppenförmigem Natriumhydroxid als alkalische Verbindung am stärksten zersetzt wird, was allerdings für Kalium- und Natriumdichlorisocyanurat dort ebenfalls angegeben wird.From US Pat. No. 2,607,738 it is also already known to produce alkaline cleaning agents containing trichloroisocyanuric acid, which are also said to be stable in storage. However, these agents also do not contain any alkali metal hydroxide. This is understandable, because it is known, for example from "Soap, Cosmetics, Chemical Specialties", August 1974, pages 46 to 55, in particular page 48, Table 3, that trichloroisocyanuric acid is most decomposed in the presence of flaky sodium hydroxide as an alkaline compound, which however for potassium and sodium dichloroisocyanurate is also given there.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, den Einsatz von Trichlorisocyanursäure durch Mitverwendung von Stabilisierungsmitteln wie etwa trockenen Trialkalisalzen der Cyanursäure beziehungsweise einem Gemisch aus äquivalenten Mengen von Cyanursäure und Alkalihydroxid (DE-AS 11 67 473) oder Natriumacetat (DE-OS 23 40 910) zu ermöglichen. In beiden Fällen enthalten die Mittel jedoch unerwünschte Ballaststoffe wie Cyanursäure und Natriumacetat. Der praktische Einsatz von Trichlorisocyanursäure in Geschirreinigungsmitteln mit einem hohen Gehalt an Alkalimetallhydroxiden hat sich daher nicht durchsetzen können, obgleich diese Substanz den höchsten Aktivchlorgehalt besitzt und dadurch immer wieder zur Anwendung reizte.There has been no lack of attempts to use trichloroisocyanuric acid by using stabilizing agents such as dry trialkali salts of cyanuric acid or a mixture of equivalent amounts of cyanuric acid and alkali metal hydroxide (DE - AS 11 67 473) or sodium acetate (DE-OS 23 40 910) enable. In both cases, however, the agents contain unwanted fiber such as cyanuric acid and sodium acetate. The practical use of trichloroisocyanuric acid in dishwashing detergents with a high content of alkali metal hydroxides has therefore not been able to prevail, even though this substance has the highest active chlorine content and was therefore repeatedly irritating to use.
Es war daher völlig überraschend, als erfindungsgemäß,gefunden wurde, daß durch den Einszatz besonders von hohen Mengen an granulierter Trichlorisocyanursäure mit bestimmter Teilchengröße und hohem Reinheitsgrad bei gleichzeitigem Einsatz von hohen Mengen an Alkalimetallhydroxiden, insbesondere in Form fester, grob gekörnter oder fast kugelförmiger Prills mit ebenfalls bestimmter Teilchengröße, eine Selbstzersetzung der resultierenden Reinigungsmittel praktisch vollständig verhindert wird. Dies ist um so erstaunlicher, als die Kombination großer Mengen solcher Alkalimetallhydroxide mit handelsüblichen granulierten Monoalkalisalzen der Trichlorisocyanursäure nicht zu ausreichend stabilen Produktformulierungen führt. Sogar ein in der DE-AS 16 17 088 vorgeschlagener stabilisierender Zusatz von Paraffinölen ist praktisch überflüssig geworden, sofern er nicht aus anderen Gründen wünschenswert erscheint.It was therefore completely surprising when, according to the invention, it was found that the use of particularly large amounts of granulated trichloroisocyanuric acid with a certain particle size and high degree of purity with simultaneous use of large amounts of alkali metal hydroxides, in particular in the form of solid, coarse-grained or almost spherical prills with also a certain particle size, a self-decomposition of the resulting cleaning agents is practically completely prevented. This is all the more surprising since the combination of large amounts of such alkali metal hydroxides with commercially available granulated monoalkali salts of trichloroisocyanuric acid does not lead to sufficiently stable product formulations. Even a stabilizing addition of paraffin oils proposed in DE-AS 16 17 088 has become practically superfluous, unless it appears desirable for other reasons.
Die Befürchtungen, daß Trichlorisocyanursäure wegen ihrer Schwerlöslichkeit in Wasser für den Einsatz in Geschirrreinigungsmitteln ungeeignet ist, erwiesen sich bei dem hohen Alkalimetallhydroxidanteil der erfindungsgemäßen Mittel als unbegründet, da er die Löslichkeit stark beschleunigt.The fears that trichloroisocyanuric acid, because of its poor solubility in water, are unsuitable for use in dishwashing detergents, proved to be unfounded given the high alkali metal hydroxide content of the agents according to the invention, since it greatly accelerates the solubility.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher alkalische, aktivchlorhaltige granulierte, maschinell anwendbare Geschirreinigungsmittel mit einem Gehalt an Gerüstsubstanzen, Alkalimetallsilikaten, Alkalimetallcarbonaten, Alkalimetallhydroxiden und gegebenenfalls nichtionischen Tensiden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie l bis 30, vorzugsweise 3 bis 15 und insbesondere 5 bis 15 Gewichtsprozent an feinteiliger Trichlorisocyanursäure in Granulat- oder Prillform mit möglichst kleiner Oberfläche und einem laser-raman-spektroskopisch ermittelten Reinheitsgrad≥ 99 % und 10 bis 40, vorzugsweise 15 bis 30 Gewichtsprozent an granuliertem Alkalimetallhydroxid mit möglichst kleiner Oberfläche enthalten.The present invention therefore relates to alkaline, active chlorine-containing granulated, machine-applicable dishwashing detergents containing builder substances, alkali metal silicates, alkali metal carbonates, alkali metal hydroxides and optionally nonionic surfactants, which are characterized in that they contain 1 to 30, preferably 3 to 15 and in particular 5 to 15 percent by weight on finely divided trichloroisocyanuric acid in granulate or prill form with the smallest possible surface and a degree of purity determined by laser-raman spectroscopy ≥ 99% and 10 to 40, preferably 15 to 30 percent by weight of granulated alkali metal hydroxide with the smallest possible surface.
Die erfindungsgemäß eingesetzte feinteilige Trichlorisocyanursäure besaß im wesentlichen folgendes Kornspektrum:
Der Reinheitsgrad der Trichlorisocyanursäure wurde durch Anwendung der Laser-Raman-Spektroskopie mit einem Ramanspektrometer, Modell 82 der Firma Cary, und folgenden Meßbedingungen ermittelt:
- Erregerwellenlänge 647,1 nm (Krypton Laser)
- Leistung 200 mW
- Spektrale Spaltbreite 4 cm-1
- Empfindlichkeit 200 counts sec-1 full scale (100).
- Unter den genannten Meßbedingungen wurden neben den typischen Banden der Trichlorisocyanursäure Nebenbanden von Verunreinigungen bei ca. 600, 1060, 1310 und 1680 cm-1 in einer Intensität von 20 bis 40 Skalenteilen beobachtet.
- Excitation wavelength 647.1 nm (Krypton laser)
- Power 200 mW
- Spectral slit width 4 cm -1
- Sensitivity 200 counts sec -1 f ull scale (10 0).
- Among the mentioned measuring conditions were in addition to the typical bands of trichloroisocyanuric minor bands of impurities at about 600, 1060, 1310 and 1 68 0 cm en observed at an intensity of 20 to 40 scale division -1.
Bei einer geänderten Empfindlichkeit von 5000 count sec-1 für full scale-Ausschlag betrug die Intensität der durch Verunreinigungen vorhandenen Banden ≥ 1 % der Intensität der Hauptbanden der Trichlorisocyanursäure. Daraus resultiert ein Reinheitsgrad der wasserfreien Trichlorisocyanursäure von ≥ 99 %. Trichlorisocyanursäuren mit einem Reinheitsgrad von > 97,5 % erwiesen sich als für den Einsatz in den erfindungsgemäßen Geschirreinigungsmitteln ungeeignet.With a changed sensitivity of 50 00 count sec -1 for full scale deflection, the intensi was activity of the bands present due to impurities ≥ 1% of the intensity of the main bands of trichloroisocyanuric acid. This results in a purity of the anhydrous trichloroisocyanuric acid of ≥ 99%. Trichloroisocyanuric acids with a purity of > 97.5% have proven unsuitable for use in the dishwashing detergents according to the invention.
Die Beschaffenheit der Alkalimetallhydroxide ist von untergeordneter Bedeutung. Besonders gute, zuverlässige und eindeutige Ergebnisse werden jedoch erzielt, wenn sie als granulierte Alkalimetallhydroxide mit möglichst kleiner, also möglichst kugelförmiger Oberfläche eingesetzt werden. So werden Kalium- und bevorzugt Natriumhydroxid eingesetzt, und zwar als Grobkorn oder bevorzugt als sogenannte Prills. Dabei weist das Grobkorn im wesentlichen folgende Korngrößenverteilung auf:
Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Prills haben im wesentlichen folgende Korngrößenverteilung:
Die gesamte Korngrößenverteilung >0,2 mm wird in der Hauptsache durch die übrigen pulver- beziehungsweise granulatförmigen Bestandteile der jeweiligen Rezepturen bertimmt. Zur Vermeidung von Entmischungserscheinungen innerhalb der Produkte ist es vorteilhaft, größere Differenzen der Korngrößen bei den einzelnen Bestandteilen zu vermeiden.The entire grain size distribution> 0.2 mm is mainly determined by the other powder or granular components of the respective recipes. In order to avoid segregation phenomena within the products, it is advantageous to avoid larger differences in the grain sizes of the individual components.
Die erfindungsgemäßen Mittel weisen folgende Rahmenrezeptur auf:
- 1 - 30, vorzuasweise 3 bis 15 und insbesondere 5 - 15 Gewichtsprozent feinteilige Trichlorisocyanursäure mit möglichst kleiner Oberfläche und einem laser-raman-spektroskopisch ermittelten Reinheitsgrad ≥ 99 %,
- 10 - 40, vorzugsweise 15 bis 30 Gewichtsprozent feingranulierte Alkalimetallhydroxide mit möglichst kleiner Oberfläche,
- 5 - 60, vorzugsweise 20 bis 45 Gewichtsprozent Gerüstsubstanzen,
- 5 - 50, vorzugsweise 20 bis 40 Gewichtsprozent Alkalimetallsilikate,
- 5 - 50, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsprozent Alkalimetallcarbonate sowie
- 0 - 5, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent .nichtionische Tenside.
- 1 to 30, preferably 3 to 15 and in particular 5 to 15 percent by weight of finely divided trichloroisocyanuric acid with a surface that is as small as possible and a degree of purity as determined by laser-raman spectroscopy ≥ 99%,
- 10 - 40, preferably 15 to 30 percent by weight of finely granulated alkali metal hydroxides with the smallest possible surface area,
- 5-60, preferably 20 to 45 percent by weight of builder substances,
- 5-50, preferably 20 to 40 percent by weight alkali metal silicates,
- 5-50, preferably 10 to 30 percent by weight alkali metal carbonates and
- 0 - 5, preferably 0.5 to 1.5 percent by weight. Nonionic surfactants.
Als Gerüstsubstanzen können bevorzugt handelsübliche Alkalimetallpolyphosphate mit einem Molverhältnis von Na20 oder K20 zu P205 wie etwa 1 : 1 bis 2 :1 verwendet werden. Hierzu zählen Natriumtripolyphosphat, das aus Kostengründen bevorzugt eingesetzt wird, Natriumhexametaphosphat und Natriumpyrophosphat sowie die entsprechenden Kaliumpolyphosphate. Im Falle der Polyphosphate ist die Teilchengröße von keiner besonderen Bedeutung. Man kann daher die im Handel erhältlichen Produkte verwenden, wobei ihrem Hydratwassergehalt eine untergeordnete Bedeutung zukommt.Commercial alkali metal polyphosphates with a molar ratio of Na 2 0 or K 2 0 to P 2 0 5, such as 1: 1 to 2: 1, can preferably be used as builders. These include sodium tripolyphosphate, which is preferred for cost reasons, sodium hexametaphosphate and sodium pyrophosphate and the corresponding potassium polyphosphates. In the case of the polyphosphates, the particle size is of no particular importance. It is therefore possible to use the commercially available products, with their hydrate water content being of minor importance.
Die Polyphosphate können zum Zwecke der Verminderung der durch sie bewirkten Gewässereutrophierung auch teilweise durch ebenfalls die Calciumhärte des Wassers bindende synthetisch hergestellte wasserunlösliche, gebundenes Wasser enthaltende Alumosilikate der allgemeinen Formel
Das Calciumbindevermögen der Aluminiumsilikate wurde in folgender Weise bestimmt:
- 1 1 einer wäßrigen, 0,594 g CaCl2 (= 300 mg CaO/l = 30° dH) enthaltenden und mit verdünnter NaOH auf einen pHwert von 10 eingestellten lösung wird mit 1 g Aluminiumsilikat versetzt (auf AS bezogen). Dann wird die Suspension 15 Minuten lang bei einer Temperatur von 22 °C (± 2 °C) kräftig gerührt. Nach Abfiltrieren des Aluminiumsilikates bestimmt man die Resthärte x des Filtrates. Daraus errechnet sich das Calciumbindevermögen in mg Ca0/g AS nach der Formel: (30 - x) . 10.
- 1 g of an aqueous solution containing 0.594 g CaCl 2 (= 300 mg CaO / l = 30 ° dH) and adjusted to a pH value of 10 with dilute NaOH is mixed with 1 g aluminum silicate (based on AA). Then the suspension is stirred vigorously for 15 minutes at a temperature of 22 ° C (± 2 ° C). After filtering off the aluminum silicate, the residual hardness x of the filtrate is determined. The calcium binding capacity in mg Ca0 / g AS is calculated from the formula: (30 - x). 10th
Bestimmt-man das Calciumbindevermögen bei höheren Temperaturen, zum Beispiel bei 60 °C, so findet man durchweg bessere Werte als bei 22 °C. Dieser Umstand zeichnet die Aluminiumsilikate gegenüber den meisten der bisher zur Verwendung in Waschmitteln vorgeschlagenen löslichen Komplexbildnern aus und stellt bei ihrer Verwendung einen besonderen technischen Fortschritt dar.If you determine the calcium binding capacity at higher temperatures, for example at 60 ° C, you will find consistently better values than at 22 ° C. This fact distinguishes aluminum silicates from most of the soluble complexing agents previously proposed for use in detergents and represents a special technical advance in their use.
Die verwendeten Alkalimetallsilikate wirken in erster Linie als Korrosionsinhibitoren für die Metallteile der Geschirrspülmaschinen. Als lösliche Alkalimetallsilikate werden bevorzugt Natrium- oder Kaliummetasilikate verwendet, bei denen das Verhältnis von Alkalioxid : Siliciumdioxid etwa 1 : 0,5 bis 3,5 beträgt. Bevorzugt werden die wasserfreien Silikate eingesetzt. Auch Disilikate mit einem Verhältnis von Alkalioxid : Siliciumdioxid wie 1 : 2 sind für den Einsatz in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln geeignet.The alkali metal silicates used primarily act as corrosion inhibitors for the metal parts of the dishwashers. The soluble alkali metal silicates used are preferably sodium or potassium metasilicates in which the ratio of alkali oxide: silicon dioxide is approximately 1: 0.5 to 3.5. The anhydrous silicates are preferably used. Disilicates with a ratio of alkali oxide: silicon dioxide such as 1: 2 are also suitable for use in the cleaning agents according to the invention.
Bei den Alkalimetallcarbonaten kommen in erster Linie Natrium- und Kaliumcarbonat in hydratwasserfreier Form in Betracht. Die Carbonate dienen dabei vorwiegend als FUllmittel. Sie können gegebenenfalls auch teilweise oder ganz durch entsprechende Sulfate ersetzt werden.In the case of alkali metal carbonates, sodium and potassium carbonate in the form of water of hydration are primarily considered. The carbonates mainly serve as fillers. If appropriate, they can also be partially or completely replaced by corresponding sulfates.
Als gegebenenfalls einzusetzende nichtionische Tenside werden solche verwendet, die sich in Gegenwart von aktivchlorhaltigen Verbindungen und Alkalimetallhydroxiden nicht zersetzen. Außerdem werden zweckmäßig schwachschäumende Tenside verwendet. Es handelt sich vorzugsweise um Ethylenoxidaddukte an höhermolekulare Polypropylenglycole der Molgewichte 900 bis 4000 sowie Addukte von Ethylenoxid beziehungsweise Ethylenoxid und Propylenoxid an höhere Fettalkohole wie Dodecylalkohol, Palmitylalkohol, Stearylalkohol, Oleylalkohol oder deren Gemische sowie synthetische, beispielsweise durch Oxosynthese hergestellte Alkohole der Kettenlängen C12-C18 und entsprechende Alkylenoxidaddukte an Alkylphenole, vorzugsweise Nonylphenol in Betracht. Beispiele für geeignete Anlagerungsprodukte sind das Addukt von 10 bis 30 Gewichtsprozent Ethylenoxid an ein Polypropylenglycol des Molgewichtes 1750, das Addukt von 20 Mol Ethylenoxid beziehungsweise von 9 Mol Ethylenoxid und 10 Mol Propylenoxid an Nonylphenol, das Addukt von 5 bis 12 Mol Ethylenoxid an ein Fettalkoholgemisch der Kettenlängen C12-C18 mit einem Anteil an etwa 30 % an Oleylalkohol und ähnliche. Diese beispielhafte Aufzählung stellt keine Beschränkung dar.Nonionic surfactants which may be used are those which do not decompose in the presence of compounds containing active chlorine and alkali metal hydroxides. Low-foaming surfactants are also expediently used. There are preferably ethylene oxide adducts of higher molecular weight polypropylene glycols of molecular weights from 900 to 4000 and also adducts of ethylene oxide or ethylene oxide and propylene oxide with higher fatty alcohols such as dodecyl alcohol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol or mixtures thereof as well as synthetic, produced for example by oxo process alcohols of chain length C 12 -C 18 and corresponding alkylene oxide adducts with alkylphenols, preferably nonylphenol. Examples of suitable addition products are the adduct of 10 to 30 percent by weight of ethylene oxide with a polypropylene glycol of molecular weight 1750, the adduct of 20 moles of ethylene oxide or 9 moles of ethylene oxide and 10 moles of propylene oxide with nonylphenol, the adduct of 5 to 12 moles of ethylene oxide with a fatty alcohol mixture Chain lengths C 12 -C 18 containing about 30% oleyl alcohol and the like. This exemplary list is not a limitation.
Bei Bedarf können den Geschirreinigungsmitteln auch chlor-und alkalibeständige Farb- und Duftstoffe zugesetzt werden.If necessary, chlorine and alkali-resistant colors and fragrances can be added to the dish detergents.
Die erfindungsgemäßen Geschirreinigungsmittel sind einmal durch einfaches Mischen der pulver- beziehungsweise granulatförmigen Bestandteile in einer tiblichen Mischtrommel hergestellt worden.The dishwashing detergents according to the invention were once produced by simply mixing the powdery or granular constituents in a conventional mixing drum.
Es können aber auch Granulate hergestellt werden. Hierzu wurde zunächst in üblicher Weise ein sogenanntes Grundgranulat hergestellt, das die Gerüstsubstanzen, Alkalimetallcarbonate, Silikate und Tenside enthielt, wobei die meist flüssigen nichtionischen Tenside sowie eventuell flüssige oder in Wasser gelöste Silikate einzeln oder als Gemisch mit den flüssigen Tensiden in kontrollierter Weise auf die trockenen bewegten und dadurch gut gemischten festen Granulatbestandteile aufgesprüht wurden. Als Granulatoren wurden ein Lödige- und Eirich-Mischer verwendet. Anschließend wurde dieses Grundgranulat mit entsprechenden Mengen an granulierter Trichlorisocyanursäure und Alkalimetallhydroxiden in Form von Prills oder Grobkorn gemischt. Die jeweiligen Korngrößen wurden durch Siebtrennung erhalten. Um Auftrennungen in einzelne Mischungsbestandteile entgegenzuwirken, wurden das Grundgranulat, der Chlorträger und die Alkalimetallhydroxide in weitgehend übereinstimmenden Korngrößen eingesetzt. Das erhaltene Geschirreinigungsmittelgranulat war locker und freifließend und backte bei der Lagerung weder zusammen noch zeigte es nach einem Transportbedingungen simulierenden Rüttelprozeß Entmischungserscheinungen.However, granules can also be produced. For this purpose, a so-called basic granulate was first produced in a conventional manner, which contained the framework substances, alkali metal carbonates, silicates and surfactants, the mostly liquid nonionic surfactants and possibly liquid or water-based silicates individually or as a mixture with the liquid surfactants in a controlled manner on the dry ones moving and therefore well mixed solid granulate components were sprayed on. A Lödige and Eirich mixer were used as granulators. This basic granulate was then mixed with appropriate amounts of granulated trichloroisocyanuric acid and alkali metal hydroxides in the form of prills or coarse grains. The respective grain sizes were obtained by sieving. In order to counteract separations into individual mixture components, the basic granulate, the chlorine carrier and the alkali metal hydroxides were used in largely identical grain sizes. The dishes detergent granules obtained were loose and free-flowing and neither caked during storage nor did they show signs of segregation after a shaking process simulating transport conditions.
Die in den nachstehend angegebenen erfindungsgemäßen Beispielen und den Vergleichszusammensetzungen eingesetzten Trichlorisocyanursäuren I, II, III und IV sowie - 'NaOH-Grobkorn beziehungsweise NaOH-Prills wiesen folgenden Reinheitsgrad und/oder Kornerößenverteilung, bestimmt nach DIN 4188, auf:
Mischprodukt aus:
Mischprodukt aus:
Granulat aus: Grundgranulat
Granulat aus: Grundgranulat
Zum Nachweis der Beständigkeit der erfindungsgemäßen gegenüber handelsüblichen Reinigungsmitteln mit einem Gehalt an granuliertem Natriumdichlorisocyanurat-Dihydrat wurden folgende Versuche durchgeführt: 50 kg der nach den Beispielen 1 bis 4 hergestellten Pulver beziehungsweise Granulate wurden in 60-Liter-Polyethylen-Kunststoffässern, wie sie für den Versand benutzt werden, abgefüllt und mit Deckeldichtung und Spannring versehen. In Doppelversuchen wurden die Produkte in diesen Gebinden auf einer Faßheizanlage auf 65° bis 70 °C Bodentemperatur erwärmt. Auf diese Weise konnte der Untersuchungszeitraum auf ein praktikables Maß reduziert werden. Unter praktischen Anwendungsbedingungen erstreckt sich dieser Zeitraum sonst von wenigen Tagen bis zu 10 Wochen hin. Der Temperaturverlauf im Inneren der Gebinde wurde in Abhängigkeit von der Zeit kontinuierlich registriert.The following tests were carried out to demonstrate the resistance of the inventive cleaning agents to commercial granules containing granulated sodium dichloroisocyanurate dihydrate: 50 kg of the powders or granules prepared according to Examples 1 to 4 were placed in 60 liter polyethylene plastic drums such as those used for shipping used, filled and provided with a cover seal and clamping ring. In double tests, the products in these containers were heated on a drum heating system to a floor temperature of 65 ° to 70 ° C. In this way, the investigation period could be reduced to a practical level. Under practical conditions of use, this period otherwise extends from a few days to 10 weeks. The temperature curve inside the container was continuously recorded depending on the time.
Selbst nach 200 Stunden bei einer Bodentemperatur von 70 °C mit einer Schwankungsbreite von ± 4 °C trat keinerlei Selbstzersetzung ein. Ersetzte man hingegen bei Beispiel 1 die Trichlorisocyanursäure I aktivchlorgehaltsgleich durch granuliertes Natriumdichlorisocyanurat-Dihydrat, so trat im Doppelversuch bereits nach 14,5 beziehungsweise 12,5 Stunden eine heftig ablaufende Selbstzersetzung ein. Die Temperatur im Inneren des Produktes stieg auf etwa 165° bis 170 °C an. Nach Ende der Selbstzersetzung war der Deckel der Gebinde durch den Hitzeeinfluß wellig geworden und verworfen. Das Produkt selbst war nach Abkühlung fest und steinhart. Der Aktivchlorgehalt fiel von dem Ausgangswert von 4,55 % auf einen Endwert von 0,43 % und war damit völlig unbrauchbar. Unter den gleichen Versuchsbedingungen, wie vorstehend angegeben, wurde ein Produkt der Zusammensetzung gemäß Beispiel 2 untersucht, hierbei trat die gefürchtete Selbstzersetzung wiederum nicht auf. Bei Ersatz der Trichlorisocyanursäure I durch einen aktivchlorgehalts- . gleichen Anteil an granuliertem Natriumdichlorisocyanurat-Dihydrat trat bereits nach 7.5 Stunden ein heftig ablaufender Selbstzersetzungsprozeß ein. Die Reaktionsendtemperatur lag bei 220 °C. Der Kunststoffmantel des Polyethylenbehälters war durchgeschmolzen und das Produkt trat aus. Der Aktivchlorgehalt sank von 7,3 % bei der frischen Mischung auf einen Endwert von 0,5 %. Selbst der Einsatz von Natriumhydroxid-Prills, die praktisch frei von Staubanteilen sind, verhinderte die Selbstzersetzung dieses Produktes nicht.No self-decomposition occurred even after 200 hours at a floor temperature of 70 ° C with a fluctuation range of ± 4 ° C. However, if, in Example 1, the trichloroisocyanuric acid I had the same active chlorine content as a substitute for granulated sodium dichloroisocyanurate dihydrate, the double experiment started after 14.5 a violent self-decomposition occurs in about 12.5 hours. The temperature inside the product rose to about 165 ° to 170 ° C. After the self-decomposition had ended, the lid of the container had become wavy due to the influence of heat and had been discarded. After cooling, the product itself was solid and rock hard. The active chlorine content fell from the initial value of 4.55% to a final value of 0.43% and was therefore completely unusable. A product of the composition according to Example 2 was investigated under the same experimental conditions as stated above, again the feared self-decomposition did not occur. When replacing trichloroisocyanuric acid I with an active chlorine content. same amount of granulated sodium dichloroisocyanurate dihydrate, a violent self-decomposition process occurred after 7.5 hours. The final reaction temperature was 220 ° C. The plastic jacket of the polyethylene container had melted and the product came out. The active chlorine content dropped from 7.3% in the fresh mixture to a final value of 0.5%. Even the use of sodium hydroxide prills, which are practically free of dust, did not prevent the self-decomposition of this product.
Entsprechende-Versuche mit einer Zusammensetzung beziehungsweise Vergleichszusammensetzung gemäß Beispiel 3. und 4 führte bei Einsatz von granuliertem Natriumdichlorisocyanurat-Dihydrat zu einem Beginn der Selbstzersetzung nach 3,5 beziehungsweise 16 Stunden unter Entwicklung einer Höchsttemperatur von 240° beziehungsweise 185 °C.Corresponding tests with a composition or comparative composition according to Examples 3 and 4 led to the start of self-decomposition after 3.5 or 16 hours with the use of granulated sodium dichloroisocyanurate dihydrate, with the development of a maximum temperature of 240 ° or 185 ° C.
Zur Untersuchung des Einflusses des Reinheitsgrades der wasserfreien granulierten Trichlorisocyanursäure wurden weitere Versuche in der nachfolgend beschriebenen Apparatur durchgeführt. Außerdem wurden unter diesen vergleichbaren Bedingungen noch entsprechende Reinigungsmittel mit handelsüblicher Zusammensetzung geprüft.In order to investigate the influence of the degree of purity of the anhydrous granular trichloroisocyanuric acid, further tests were carried out in the apparatus described below. Corresponding cleaning agents with a commercially available composition were also tested under these comparable conditions.
Die Versuchsapparatur bestand aus einem becherförmigen, gläsernen Druckgefäß mit einem Volumen von 1 Liter, das von einem Heizmantel umgeben war. Dieses Druckgefäß wurde mit jeweils 1 kg einer der nachfolgend angegebenen Mischungen 1 bis 4 gefüllt und mit einer Isolierschicht aus Asbestpappe und Steinwolle nach oben hin abgedichtet. Durch den aufgesetzten, mit einem Gasableitungsstutzen und zwei. Meßfühlereingängen versehenen und mittels eines Spannringes mit dem Druckgefäß verbundenen Planschliffdeckel wurden Temperaturfühler an den Rand des Druckgefäßes und in das Zentrum der Mischung geführt..The experimental apparatus consisted of a cup-shaped, glass pressure vessel with a volume of 1 liter, which was surrounded by a heating jacket. This pressure vessel was filled with 1 kg each of one of the mixtures 1 to 4 specified below and sealed at the top with an insulating layer made of asbestos cardboard and rock wool. Through the patch, with a gas discharge nozzle and two. Temperature sensors provided with sensor inputs and connected to the pressure vessel by means of a clamping ring, temperature sensors were led to the edge of the pressure vessel and into the center of the mixture.
Das Druckgefäß war weitgehend isoliert, so daß ein Wärmeaustausch mit der Umgebung vermieden wnrde Der Druck im Gefäß wurde durch Ableitung entstehender Gase konstant gehalten. Zur Initierung der Selbstzersetzung der pulverförmigen Reinigungsmittelgemische wurde das Druckgefäß mittels einer regelbaren Mantel- und Bodenheizung auf eine in Abhängigkeit von der Zusammensetzung jeweils konstante "Basistemperatur" aufgeheizt. Als sogenannte "Initialzeit" der Selbstzersetzung wurde die Zeitdauer in Minuten ermittelt, nach dem die selbsttätige Abschaltung der Heizung erfolgte. Das geschah in dem Zeitpunkt, in dem die Temperatur des Reaktionsgemisches die der Basistemperatur überstieg. Der Temperaturverlauf in Abhängigkeit von der Zeit wurde mit Eisen/Konstantan-Widerstandsthermoelementen im Zentrum und in der Nähe des Mantels der Druckgefäße gemessen. Die höchste im Zentrum des Reaktionsgemisches erreichte Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.The pressure vessel was largely insulated so that heat exchange with the surroundings would be avoided. The pressure in the vessel was kept constant by evacuating gases. In order to initiate the self-decomposition of the powdered detergent mixtures, the pressure vessel was heated to a constant "base temperature" depending on the composition by means of an adjustable jacket and floor heating. The so-called "initial time" of self-decomposition was the time in minutes after which the heating was switched off automatically. This happened at the time when the temperature of the reaction mixture exceeded that of the base temperature. The temperature curve as a function of time was determined using iron / constantan Resistance thermocouples measured in the center and near the jacket of the pressure vessels. The highest temperature reached in the center of the reaction mixture as a function of time was determined. The results are shown in Table 2.
Den in Tabelle 2 w-edergegebenen Versuchsergebnissen ist zu entnehmen, daß die Stabilität der Reinigungsmittelmischungen (= Reaktionsgemische) in jedem Falle größer war, wenn an Stelle von verschiedenen bekannten Alkalidichlorisocyanuraten Trichlorisocyanursäure eingesetzt wurde (Versuche 4, 5. und 7 bis 9 gegenüber den Versuchen 1 bis 3 und 6) und daß sie bei Verwendung von Trichlorisocyanursäure mit höherer Reinheit und höherer Korngröße anstieg (Versuche 4 und 7 gegenüber den Versuchen 5, 8 und 9).It can be seen from the test results given in Table 2 that the stability of the cleaning agent mixtures (= reaction mixtures) was greater in any case if trichloroisocyanuric acid was used instead of various known alkali metal dichloroisocyanurates (tests 4, 5 and 7 to 9 compared to the tests 1 to 3 and 6) and that it increased when using trichloroisocyanuric acid with higher purity and larger grain size (tests 4 and 7 compared to tests 5, 8 and 9).
Optimale Ergebnisse wurden erhalten, wenn auch NaOH in Form von Prills praktisch ohne Feinkornanteil <0,2 mm eingesetzt wird (Versuch 7). Hier wurden Basistemperaturen von 125 °C benötigt, um die Selbstzersetzung in Gang zu bringen.Optimal results were obtained when NaOH in the form of prills is used with practically no fine grain fraction <0.2 mm (test 7). Here base temperatures of 125 ° C were required to get the self-decomposition going.
Die in den Beispielen 5 bis 8 angeführten Reinigungsmittel wurden jeweils 24 Wochen lang bei Raumtemperaturen zwischen 17 und 24 °C sowie bei 35 °C und 70 % relativer Luftfeuchtigkeit im Klimaschrank in wasserdichten Behältern gelagert.The cleaning agents listed in Examples 5 to 8 were each stored for 24 weeks at room temperatures between 17 and 24 ° C and at 35 ° C and 70% relative humidity in a climatic cabinet in watertight containers.
Die Beispiele 5 bis 8 wurden weiter dahingehend variiert, daß die erfindungsgemäß eingesetzte Trichlorisocyanursäure (TCIC) "I" mengengleich gegen zwei andere Trichlorisocyanursäuren "II" und "III" mit jeweils geringem Reinheitsgrad ausgetauscht wurde (Proben 1 bis 4 A/B). Außerdem wurde die Trichlorisocyanursäure durch entsprechend höhere Mengen an Kaliumdichlorisocyanurat (KDCIC) sowie an Natriumdichlorisocyanurat (NaDCIC) wasserfrei und als Dihydrat, die die gleichen Mengen Aktivchlor lieferten, ersetzt. Dafür wurde der Gehalt an Pentanatriumtriphosphat entsprechend reduziert (Proben l - 4 C). Die Zusammensetzungen der Proben wurden in gleicher Menge wie die der Beispiele 5 bis 8 den angegebenen Lagerbedingungen ausgesetzt. Abschließend wurde der Aktivchlorgehalt sämtlicher, unverändert gut rieselfähiger Proben jodometrisch bestimmt. Die nachfolgende Tabelle 3 zeigt, daß das Lagerverhalten bei Einsatz der Trichlorisocyanursäure I deutlich besser ist als das der anderen Aktivchlorträger.
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