EP0202638A2 - Flüssiges Reinigungskonzentrat für stark alkalische Reinigungsformulierungen - Google Patents

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EP0202638A2 EP86106764A EP86106764A EP0202638A2 EP 0202638 A2 EP0202638 A2 EP 0202638A2 EP 86106764 A EP86106764 A EP 86106764A EP 86106764 A EP86106764 A EP 86106764A EP 0202638 A2 EP0202638 A2 EP 0202638A2
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Definitions

  • the invention relates to a liquid cleaning concentrate with a nonionic surfactant and a combination of three solubilizers for strongly alkaline cleaning formulations.
  • nonionic surfactants cannot easily be incorporated into aqueous, strongly alkaline formulations. They easily form a separate phase from the aqueous phase and therefore a solubilizer is required.
  • DE-OS 27 54 831 discloses the use of ene adducts of maleic anhydride with unsaturated fatty acids having 12 to 24 carbon atoms or their triglycerides as solubilizers for nonionic surfactants in a ratio of 1: 1 to 10: 1.
  • the use of monocarboxylic acids having 6 to 11 carbon atoms, such as ethylhexanoic or isononanoic acid, as solubilizers for nonionic surfactants in strongly alkaline aqueous solutions in a ratio of 1: 1 to 10: 1 is described in DE-OS 27 54 359.
  • the disadvantage of this is that only limited amounts of nonionic surfactant and alkali can be incorporated with these solubilizers. For example, with 3% by weight of nonionic surfactant, at most about 5% by weight of sodium hydroxide, with 5% by weight at most 10% by weight of sodium hydroxide.
  • an alkaline detergent concentrate for bottle washing is an aqueous concentrate containing 10 to 35% by weight of alkali metal hydroxide and 10 to 50% by weight of a mixture of a polyoxypropylene-polyoxyethylene condensate, an etherified ethoxylated alcohol and one Alkyl glucoside.
  • the object of the invention is to be able to provide a highly fat-emulsifying, low-foaming and biodegradable preparation, in particular for the commercial sector, such as dairies and breweries, which, when used in the presence of strong alkali, i.e. up to 50% by weight, clear solutions result.
  • the solution to the problem consists in a concentrated mixture in the form of an aqueous solution of a nonionic surfactant and a combination of three solubilizers, which can be mixed with water and strong alkali in practice without difficulty.
  • the particular advantage of the mixture is that it is a clear solution that can be mixed with strong alkali without phase separation.
  • strong foam damping or low foam is also achieved with regard to the alkyl glucoside content.
  • the concentrate according to the invention is mixed with water and alkali metal hydroxide to give a cleaning formulation which contains 5 to 30, preferably 5 to 20% by weight of the concentrate according to the invention, 10 to 50, preferably 20 to 50% by weight of sodium or potassium hydroxide and the rest Contains 100% by weight of water.
  • a cleaning formulation which contains 5 to 30, preferably 5 to 20% by weight of the concentrate according to the invention, 10 to 50, preferably 20 to 50% by weight of sodium or potassium hydroxide and the rest Contains 100% by weight of water.
  • such an alkaline cleaning formulation expediently uses 0.1 to 10 g per liter of water.
  • C 12 / C 14 and C 13 / C 15 alcohols are particularly preferred.
  • the fatty alcohols mentioned are alkoxylated with 1 to 12 ethylene oxide units (EO), preferably 2 to 10 EO, and additionally with 1 to 6 propylene oxide (PO) or 1 to 3 butylene oxide units (BO).
  • EO ethylene oxide units
  • PO propylene oxide
  • BO butylene oxide units
  • the alkoxide units can be present in statistical distribution or in blocks.
  • alkoxide blocks are preferably fatty alcohols which have first been reacted with the entire EO and then with the entire PO or BO. These alkoxide blocks can also be in the reverse order.
  • the terminal OH groups can be etherified.
  • the preferred alkyl radicals are methyl, ethyl or isopropyl.
  • Examples include the methyl ethers of C 13 / C 15 fatty alcohol with 6 EO and 3 PO or 8 EO and 5 PO in block form.
  • the preferred amount of nonionic surfactant is 15 to 20% by weight.
  • alkyl mono- and alkyl polyglucosides an alkyl radical with 10 C atoms, i.e. n-decyl.
  • the alkyl glucoside to be emphasized is the n-decyl monoglucoside, which has a certain content of polyglucosides with up to 4 glucose units. It is the commercially available n-decyl glucoside.
  • the preferred amount of alkyl mono- and / or alkyl polyglucoside is 40 to 45% by weight.
  • the alkyl glucoside which also has surfactant properties, is used as a solubilizer combined with a maleic anhydride adduct on an unsaturated fatty acid having 12 to 24, preferably 14 to 18, carbon atoms in a molar ratio of 0.8 to 1.2, as described in DE OS 27 54 831 can be obtained, used together with 2-ethylhexanoic acid or isononanoic acid (3,5,5-trimethylhexanoic acid).
  • unsaturated fatty acids as an adduct to maleic anhydride examples include oleic acid (cis-A-9,10-octadecenoic acid), elaidic acid, lauroleic acid and myristoleic acid.
  • the preferred adduct is the reaction product of maleic anhydride and oleic acid in a molar ratio of 0.8 to 1.2, in particular 1: 1.
  • the preferred amount of maleic anhydride adduct to an unsaturated fatty acid in the mixture according to the invention is 1 to 5% by weight.
  • the preferred amount of 2-ethylhexanoic acid or isononanoic acid is 10 to 15% by weight.
  • the mixture is prepared by dissolving the total amount of water in the alkyl glucoside and adding the solid or liquid remaining constituents in succession while stirring. A clear solution is obtained.
  • Number of revolutions of the spray arm per minute in a Miele G 19 are mean values over a period of 11 minutes and show the foaming process, which is increased by additional protein contamination (10 g mixed chicken protein per 10 l water).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein flüssiges Reinigungskonzentrat mit einem nichtionischen Tensid und einer Kombination von drei Lösungsvermittlern für stark alkalische Reinigungsformulierungen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein flüssiges Reinigungskonzentrat mit einem nichtionischen Tensid und einer Kombination von drei Lösungsvermittlern für stark alkalische Reinigungsformulierungen.
  • Es ist bekannt, daß nichtionische Tenside sich nicht ohne weiteres in wäßrige, stark alkalische Formulierungen einarbeiten lassen. Sie bilden leicht eine von der wäßrigen getrennte Phase und es bedarf daher eines Lösungsvermittlers.
  • Aus der DE-OS 27 54 831 ist die Verwendung von En-Addukten des Maleinsäureanhydrids an ungesättigte Fettsäuren mit 12 bis 24 C-Atomen oder deren Triglyceride als Lösungsvermittler für nichtionische Tenside im Verhältnis 1:1 bis 10:1 bekannt. Die Verwendung von Monocarbonsäuren mit 6 bis 11 C-Atomen, wie Ethylhexan-oder lsononansäure, als Lösungsvermittler für nichtionische Tenside in stark alkalischen wäßrigen Lösungen im Verhältnis 1:1 bis 10:1 wird in der DE-OS 27 54 359 beschrieben. Nachteilig daran ist, daß mit diesen Lösungsvermittlern nur begrenzte Mengen an nichtionischem Tensid und Alkali eingearbeitet werden können. Beispielsweise bei 3 Gew.-% nichtionischem Tensid können höchstens etwa Gew.-% Natriumhydroxid, bei 5 Gew.-% höchstens 10 Gew.-% Natriumhydroxid, eingearbeitet werden.
  • In der US-PS 4 240 921 wird als alkalisches Waschmittelkonzentrat für die Flaschenwäsche ein wäßriges Konzentrat, enthaltend 10 bis 35 Gew.% Alkalimetallhydroxid, und 10 bis 50 Gew.% einer Mischung eines Polyoxypropylen-Polyoxyethylen-Kondensats, eines veretherten ethoxylierten Alkohols und eines Alkylglukosids, beschrieben.
  • Nachteilig daran ist, daß diese Zubereitungen bei der praktischen Anwendung zu stark - schäumen, insbesondere hervorgerufen durch das Alkylglukosid, das sowohl als Tensid als auch als Lösungsvermittler verwendet wird. Bei hohen Alkaligehalten von über 22,5 Gew.-% Natriumhydroxid treten Phasentrennungen auf. Eine solche Formulierung führt bei industriellen Waschprozessen zu Schwierigkeiten. Darüber hinaus sind die in der genannten US-PS verwendeten Tenside nicht genügend biologisch abbaubar.
  • Aus dem Stand der Technik geht hervor, daß die gefundenen Lösungen bisher nicht optimal sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine stark fettemulgierende, schaumarme und biologisch abbaubare Zubereitung, insbesondere für den gewerblichen Bereich, wie Molkereien und Brauereien, zur Verfügung stellen zu können, die bei der Anwendung in Gegenwart von starkem Alkali, d.h. bis zu 50 Gew.-%, klare Lösungen ergibt.
  • Die Lösung der Aufgabe besteht in einem konzentrierten Gemisch in Form einer wäßrigen Lösung eines nichtionischen Tensids und einer Kombination von drei Lösungsvermittlem, die bei der praktischen Anwendung ohne Schwierigkeiten mit Wasser und starkem Alkali versetzt werden kann.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein flüssiges, wäßriges Reinigungskonzentrat für stark alkalische Reinigungsformulierungen, bestehend aus
    • a) 10 bis 25 Gew.-% eines Fettalkohols mit 8 bis 18 C-Atomen, der alkoxyliert ist mit 1 bis 12 Ethylenoxideinheiten und zusätzlich 1 bis 6 Propylenoxid-oder 1 bis 3 Butylenoxideinheiten und dessen endständige OH-Gruppe gegebenenfalls durch einen Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen oder einem Allylen verethert ist,
    • b) 35 bis 50 Gew.% eines Alkylmono-und/oder Alkylpolyglukosids mit 8 bis 12 C-Atomen im Alkyl und 1 bis 6 Glucoseeinheiten,
    • c) 1 bis 10 Gew.% eines Maleinsäureanhydridädduktes an eine ungesättigte Fettsäure mit 12 bis 24 C-Atomen und
    • d) 10 bis 25 Gew.% 2-Ethylhexansäure oder Isononansäure, wobei die Gesamtmischung
    • e) 1 bis 30 Gew.% Wasser enthält.
  • Der besondere Vorteil der Mischung liegt darin, daß sie eine klare Lösung darstellt, die ohne Phasentrennung mit starkem Alkali versetzt werden kann. Durch die Kombination der verwendeten Lösungsvermittler wird eine starke Schaumdämpfung bzw. Schaumarmut auch im Hinblick auf den Alkylglukosidgehalt erreicht.
  • Das erfindungsgemäße Konzentat wird bei der praktischen Anwendung mit Wasser und Alkalimetallhydroxid versetzt zu einer Reinigungsformulierung, die 5 bis 30, bevorzugt 5 bis 20 Gew.% erfindungsgemäßes Konzentrat, 10 bis 50, bevorzugt 20 bis 50 Gew.% Natrium-oder Kaliumhydroxid und Rest zu 100 Gew.% Wasser enthält. Bei der praktischen Anwendung für die maschinelle Wäsche werden von einer derartig alkalischen Reinigungsformulierung 0,1 bis 10 g pro Liter Wasser zweckmäßigerweise verwendet.
  • Im einzelnen wird hierzu ausgeführt:
    • Als nichtionisches Tensid wird zweckmäßigerweise ein alkoxylierter Fettalkohol mit 8 bis 18 C-Atomen verwendet. Bevorzugt handelt es sich um solche mit 10 bis 16 C-Atomen. Es können auch Mischungen, beispielsweise von Ca/C,o-, C10/C12-, C13/C15-oder C16/C18-Fettalkoholen, wie sie beispielsweise nach der Ziegier-oder Oxysynthese erhalten werden, vorliegen.
  • Davon sind besonders bevorzugt C12/C14-und C13/C15-Alkohole.
  • Die genannten Fettalkohole sind alkoxyliert mit 1 bis 12 Ethylenoxideinheiten (EO), bevorzugt 2 bis 10 EO, und zusätzlich mit 1 bis 6 Propylenoxid-(PO) oder 1 bis 3 Butylenoxideinheiten (BO). Die Alkoxydeinheiten können in statistischer Verteilung oder in Blöcken vorliegen.
  • Bevorzugt handelt es sich um Fettalkohole, die zunächst mit dem gesamten EO und anschließend dem gesamten PO oder BO umgesetzt worden sind. Diese Alkoxydblöcke können auch in umgekehrter Reihenfolge vorliegen.
  • Besonders geeignete in Blockform alkoxylierte Fettalkohole sind:
    • C,o-Fettalkohol mit 7 EO und 2 PO oder 1 BO,
    • C13/C15-Fettalkohol mit 4 PO und 2 EO,
    • C"/C,5-Fettalkohol mit 4 bis 6 EO und 2 bis 4 PO oder
    • C16-Fettalkohol mit 4 EO und 5 PO.
  • In einer besonderen Ausführungsform können die endständigen OH-Gruppen verethert sein. Die bevorzugten Alkylreste sind Methyl, Ethyl oder Isopropyl.
  • Hierzu seien beispielhaft genannt die Methylether des C13/C15-Fettalkohols mit 6 EO und 3 PO oder 8 EO und 5 PO in Blockform.
  • Die bevorzugte Menge an nichtionischem Tensid beträgt 15 bis 20 Gew.%.
  • Ganz besonders bevorzugt ist bei den Alkylmono-und Alkylpolyglukosiden ein Alkylrest mit 10 C-Atomen, d.h. n-Decyl. Das hervorzuhebende Alkylglukosid ist das n-Decylmonoglukosid, das von der Herstellung her einen gewissen Gehalt an Polyglukosiden mit bis zu 4 Glukoseeinheiten aufweist. Es handelt sich dabei um das handelsübliche n-Decylglukosid.
  • Die bevorzugte Menge an Alkylmono-und/oder Alkylpolyglukosid beträgt 40 bis 45 Gew.%.
  • Erfindungsgemäß wird das Alkylglukosid, das auch Tensideigenschaften aufweist, als Lösungsvermittler kombiniert mit einem Maleinsäureanhydrid-Addukt an eine ungesättigte Fettsäure mit 12 bis 24, vorzugsweise 14 bis 18 C-Atomen im Molverhältnis 0,8 bis 1,2, wie sie gemäß der DE-OS 27 54 831 erhalten werden können, zusammen mit 2-Ethylhexansäure oder Isononansäure (3,5,5-Trimethylhexansäure) verwendet.
  • Als Beispiele für ungesättigte Fettsäuren als Addukt an Maleinsäureanhydrid seien an erster Stelle Ölsäure (cis-A-9,10-Octadecensäure), weiterhin Elaidinsäure, Lauroleinsäure und Myristoleinsäure genannt.
  • Das bevorzugte Addukt ist das Reaktionsprodukt aus Maleinsäureanhydrid und Ölsäure im Molverhältnis 0,8 bis 1,2, insbesondere 1:1.
  • Die bevorzugte Menge an Maleinsäureanhydrid-Addukt an eine ungesättigte Fettsäure in der erfindungsgemäßen Mischung liegt bei 1 bis 5 Gew.%.
  • Die bevorzugte Menge an 2-Ethylhexansäure oder Isononansäure liegt bei 10 bis 15 Gew.%.
  • Die anwendungstechnischen Prüfungen im Hinblick auf die Schaumprüfung nach DIN 53 902 und Schaumverhalten unter Eiweißbelastung liefern hervorragende Ergebnisse' und wesentlich bessere Werte im Vergleich zur US-PS 4 240 921. Es sei erwähnt, daß die Reinigungswirkung im sog. Stärketest gegenüber mit Stärke angeschmutzten Tellern sehr gute Werte ergibt. Darüberhinaus ist das Korrosionsverhalten gegenüber Aluminium und Eisen günstiger im Vergleich zu einer Formulierung nach dem o.g. US-Patent.
    • Beispiele
  • Teile sind Gewichtsteile
    • 1. Zusammensetzung für ein erfindungsgemäßes Reinigungskonzentrat
    • 45 Teile n-Decylglukosid (handelsübliches Produkt)
    • 20 Teile C13/C15-Oxoalkohol mit 4 PO und 2 EO (in Blockform)
    • 1,5 Teile Maleinsäureanhydridaddukt an Ölsäure, Molverhältnis 1:1
    • 13,5 Teile 2-Ethylhexansäure
    • 20 Teile Wasser.
  • Die Mischung wird hergestellt, indem man das Alkylglukosid in der Gesamtmenge Wasser löst und nacheinander die festen bzw. flüssigen übrigen Bestandteile unter Rühren zugibt. Man erhält eine klare Lösung.
  • Zur Weiterverarbeitung werden 5 Teile des Konzentrats gemäß Beispiel 1 mit 30 Teilen Natriumhydroxid (berechnet als 100 %) und 65 Teilen Wasser versetzt.
  • Anwendungstechnische Prüfungen
    • 1. Die Schaumprüfung wird nach der Schlagmethode DIN 53 902/Blatt 1 durchgeführt. Hierzu werden 2 g der alkalischen Lösung nach Beispiel 1 auf 1 1 Wasser verdünnt. Gemessen wird bei Durchführung der Prüfung die Schaumhöhe in ml Schaum.
    • 2. Eine weitere Untersuchungsmethode ist die Prüfung des Schäumverhaltens in der Geschirrspülmaschine. Bestimmt werden die
  • Umdrehungszahlen des Sprüharms pro Minute in einer Miele G 19. Die Umdrehungszahlen sind Mittelwerte über einen Zeitraum von 11 Minuten und zeigen die Schaumentwicklung, die man durch eine zusätzliche Eiweißverschmutzung (10 g gemischtes Hühnereiweiß pro 10 I Wasser) verstärkt.
  • Dabei bedeuten hohe Umdrehungszahlen niedrige Schaumwerte. Geprüft wird mit 20 g eines Gemisches aus 30 Teilen Reinigungskonzentrat gemäß Beispiel 1, 45 Teilen NaOH (50 %) und 25 Teilen Wasser in 10 I Wasser als Spülflotte sowie in 10 I 0,5 gew.%iger Natronlauge. Die zusätzliche Prüfung in alkalischer Lösung wurde durchgeführt, weil derartige Lösungen in der Praxis verwendet werden.
  • Die Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Dabei wird mit jeweils der gleichen Menge der alkalischen Reinigungsformulierung gemäß Beispiel 1 der US-PS 4 240 921 verglichen.
    Figure imgb0001
  • Die Ergebnisse belegen die Überlegenheit des erfindungsgemäßen alkalischen Konzentrates, in dem keinerlei Phasentrennung auftritt und in einer wesentlich geringeren Schaumentwicklung. Es war nicht vorhersehbar, daß in der speziellen Kombination solche günstigen Werte erreicht werden konnten.

Claims (2)

1. Flüssiges Reinigungskonzentrat für stark alkalische Reinigungsformulierungen, bestehend aus
a) 10 bis 25 Gew.% eines Fettalkohols mit 8 bis 18 C-Atomen, der alkoxyliert ist mit 1 bis 12 Ethylenoxideinheiten und zusätzlich 1 bis 6 Propylenoxid-oder 1 bis 3 Butylenoxideinheiten und dessen endständige OH-Gruppe gegebenenfalls durch einen Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen oder Allyl verethert ist,
b) 35 bis 50 Gew.% eines Alkylmono-und/oder Alkylpolyglukosids mit 8 bis 12 C-Atomen im Alkyl und 1 bis 6 Glucoseeinheiten,
c) 1 bis 10 Gew.% eines Maleinsäureanhydridadduktes an eine ungesättigte Fettsäure mit 12 bis 24 C-Atomen und
d) 10 bis 25 Gew.% 2-Ethylhexansäure oder Isononansäure, wobei die Gesamtmischung
e) 10 bis 30 Gew.% Wasser enthält.
2. Verwendung des Reinigungskonzentrates nach Anspruch 1 zur Herstellung einer Reinigungsformulierung der Zusammensetzung 5 bis 30 Gew.- % Konzentrat, 10 bis 50 Gew.-% Natrium-oder Kaliumhydroxid und Rest zu 100 Gew.-% Wasser.
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