EP0295525A2 - Maschinelles Waschverfahren - Google Patents

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EP0295525A2
EP0295525A2 EP88109014A EP88109014A EP0295525A2 EP 0295525 A2 EP0295525 A2 EP 0295525A2 EP 88109014 A EP88109014 A EP 88109014A EP 88109014 A EP88109014 A EP 88109014A EP 0295525 A2 EP0295525 A2 EP 0295525A2
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EP
European Patent Office
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paste
water
detergent
weight
washing
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EP88109014A
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Günther Amberg
Wolfgang Bechstedt
Paul Dr. Schulz
Uwe Dr. Trabitzsch
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Henkel AG and Co KGaA
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Henkel AG and Co KGaA
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    • C11D2111/10—Objects to be cleaned
    • C11D2111/12—Soft surfaces, e.g. textile

Definitions

  • the present invention relates to a washing process which is particularly suitable for carrying out in commercial laundries and is based on the new development of a pasty detergent which is fed into the washing process by means of a metering system which has been specifically matched to this agent.
  • Liquid to pasty detergents are known in large numbers. These are generally tailored to household needs. H. they should be sufficiently liquid and easy to pour and dose. Since they should also be stable in storage within a relatively wide temperature range, the use of organic solvents and / or hydrotropic additives is usually not possible. However, these additives are washing-inactive, comparatively complex and additionally require packaging volume or transport and storage capacity. In particular, a content of flammable solvents is a problem, which requires additional safety precautions due to the comparatively high throughput of detergents in laundry companies. Detergent concentrates of the type mentioned are therefore not or only of limited use for laundries.
  • Powder detergents are therefore mainly used in laundry companies. Since the precise dosing of such agents is problematic or labor-intensive, particularly in large companies with extensive automation, the agents are usually stored in pre-dissolved form as master liquors and metered, that is, an aqueous concentrate is prepared, which is then fed to the individual consumption points.
  • the detergents usually used in laundry companies contain comparatively high proportions of washing alkalis, which are only soluble in cold water to a limited extent and moreover lead to salting-out effects. They cause phase separation, with the result that the organic components, in particular the nonionic surfactants and soaps, separate and cream.
  • the detergent consists of a paste that is essentially free of water and organic solvents.
  • “Substantially free of water” is understood to mean a state in which the content of liquid water, that is to say not in the form of water of hydration and constitutional water, is below 2% by weight, preferably below 1% by weight and in particular below 0 , 5% by weight. Higher water contents are disadvantageous because they increase the viscosity of the agent disproportionately and reduce the stability.
  • Organic solvents which include the low molecular weight and low-boiling alcohols and ether alcohols commonly used in liquid concentrates, as well as hydrotropic compounds, are also absent, apart from traces that can be introduced with individual active ingredients.
  • the detergent consists of a liquid phase and a finely divided phase dispersed therein.
  • the liquid phase consists essentially of nonionic surfactants or surfactant mixtures melting at temperatures below 10 ° C. It is advisable to use surfactants or their mixtures whose pour point (solidification point) is below 5 ° C, so that solidification of the paste at lower transport and storage temperatures is avoided.
  • surfactants are e.g. B. alkoxylated alcohols, which can be linear or methyl-branched in the 2-position (oxo alcohols), and have 9 to 16 carbon atoms and 2 to 10 ethylene glycol ether groups (EO). Alkoxylates which have both EO groups and propylene glycol ether groups (PO) are also suitable because of their low pour point.
  • B. alkoxylated alcohols which can be linear or methyl-branched in the 2-position (oxo alcohols), and have 9 to 16 carbon atoms and 2 to 10 ethylene glycol ether groups (EO).
  • Alkoxylates which have both EO groups and propylene glycol ether groups (PO) are also suitable because of their low pour point.
  • nonionic surfactants are: C9 ⁇ 11 oxo alcohol with 2 to 10 EO, such as C9 ⁇ 11 + 3 EO, C9 ⁇ 11 + 5 EO, C9 ⁇ 11 + 7 EO, C9 ⁇ 11 + 9 EO; C11 ⁇ 13 oxo alcohol with 2 to 8 EO, such as C11 ⁇ 13 + 2 EO, C11 ⁇ 13 + 5 EO, C11 ⁇ 13 + 6 EO, C11 ⁇ 13 + 7 EO; C12 ⁇ 15 oxo alcohol + 3 - 6 EO, such as C12 ⁇ 15 + 3 EO, C12 ⁇ 15 + 5 EO; Isotridecanol with 3 to 8 EO; linear fatty alcohols with 10 to 14 carbon atoms and 2.5 to 5 EO; linear or branched C9 ⁇ 14 alcohols with 3 to 8 EO and 1 to 3 PO, such as C9 ⁇ 11-oxo alcohol + (EO) 4 (PO) 1 ⁇ 2 (EO) 4 or - C11 ⁇ 13-oxo alcohol + (
  • ethoxylated alcohols whose terminal hydroxyl groups are alkylated by lower alkyl groups are suitable due to their low pour point within the scope of the invention, for example a C10 ⁇ 14 alcohol having 3 to 10 EO groups and a terminal methoxyl group.
  • Other suitable nonionic surfactants are EO-PO-EO block polymers with a correspondingly low pour point and ethoxylated alkylphenols, such as nonylphenol with 7 to 10 EO. The latter surfactants can, however, because of their reduced biodegradability in certain areas may be excluded from use. They are therefore less preferred.
  • the content of the pastes in the nonionic surfactants mentioned should be such that, on the one hand, they are still sufficiently free-flowing and pumpable, but on the other hand they are not so fluid that there is a risk of segregation.
  • Pastes with a content of 15 to 30% by weight, preferably 18 to 28% by weight and in particular 20 to 25% by weight, of liquid nonionic surfactants with a low pour point (below 5 ° C.) are suitable. If surfactants with a higher pour point, for example that of 5 to 20 ° C., are used in a mixture with particularly low-melting surfactants, the minimum content is somewhat higher, for example in the range from 18% by weight, preferably from 22 to 24% by weight. , the maximum content being 35% by weight, preferably 30% by weight.
  • nonionic surfactant can already have the desired requirements with regard to low pour point, favorable flow behavior, high detergency and low foaming.
  • An example of this are oleyl alcohol or mixtures rich in oleyl alcohol, which was first reacted with 1 to 2 PO and then with 5 to 7 EO.
  • particularly favorable properties are often achieved with mixtures of nonionic surfactants with different degrees of ethoxylation and possibly different C chain lengths.
  • nonionic surfactants with a low degree of ethoxylation and low pour point for example C9 ⁇ 15 alcohols with 2 to 5 EO
  • those with a higher degree of ethoxylation and higher pour point for example C11 ⁇ 15 alcohols with 5 to 7 EO
  • the mixing ratio between the two alcohol ethoxylates depends both on the washing requirements and the flow behavior of the washing paste and is generally between 15: 1 to 1: 3, preferably 8: 1 to 1: 1.
  • Examples of this are a mixture of 2 parts by weight of C9 ⁇ 11 -Oxo alcohol + 2.5 EO and 1 part by weight of C11 ⁇ 13-oxo alcohol + 7 EO or a mixture of 3 parts by weight of a C11 ⁇ 1 ⁇ -oxo alcohol + 3 EO and 2 parts by weight of a C9 ⁇ 13-oxo alcohol + 8 EO and a mixture of 7 parts by weight of C13-oxo alcohol + 3 EO and 1 part by weight of the same alcohol + 6 EO.
  • the flow properties of the pastes can be modified by adding low molecular weight polyethylene glycols (e.g. 200 to 800).
  • the addition can be up to 15% by weight, for example.
  • the contribution of these additives, which are often also included in the nonionic surfactants, to the detergency is comparatively low.
  • They can have a foam-suppressing effect and are therefore desirable.
  • Their proportion is preferably up to 10% by weight, in particular 0.5 to 8% by weight.
  • the polyglycols can also be wholly or partly replaced by paraffin oils or liquid paraffin mixtures, which do not contribute to the washing power, but make the paste easier to process, especially during the grinding of the ingredients, and bring about a considerable reduction in foam, which is particularly noticeable in the rinse cycle makes.
  • the proportion of such paraffin oils or paraffin oil mixtures is expediently not more than 8% by weight, preferably not more than 6% by weight.
  • Liquid long-chain ethers can also be used in the same amount for the same purpose. Examples include the C8 ⁇ 16 alkyl ethers of dicyclopentenol.
  • the detergent contains a solid phase which is homogeneously dispersed in the liquid phase and contains the other detergent constituents which have a cleaning action and, if appropriate, auxiliaries. These other detergent components which have a cleaning action primarily include washing alkalis and sequestering compounds.
  • Anionic surfactants in particular those from the class of the sulfonate surfactants and the soaps, can also be present.
  • anhydrous soda is also suitable, but because of absorption processes it requires larger proportions of the liquid phase and is therefore less preferred.
  • the proportion of the agents in metasilicate can be 35 to 70% by weight, preferably 40 to 65% by weight and in particular 45 to 55% by weight, and in soda 0 to 20% by weight, preferably 0 to 10% by weight. -%.
  • Suitable sequestrants are those from the class of aminopolycarboxylic acids and polyphosphonic acids.
  • the aminopolycarboxylic acids include nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid and their higher homologues.
  • Suitable polyphosphonic acids are 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, aminotri- (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra- (methylenephosphonic acid) and their higher homologs, such as. B. Diethylenetraminetetra (methylenephosphonic acid).
  • the aforementioned polycarboxylic acids or polyphosphonic acids are usually used in the form of the sodium or potassium salts.
  • Sodium nitrilotriacetate is preferably used in proportions of up to 10% by weight, preferably 2 to 6% by weight.
  • Suitable sequestering agents are also polycarboxylic acids or hydroxypolycarboxylic acids in the form of the alkali metal salts, for example sodium citrate and sodium gluconate.
  • the preferred sequestering agents include homopolymeric and / or copolymeric carboxylic acids or their sodium or potassium salts, with the sodium salts being preferred.
  • Suitable homopolymers are polyacrylic acid, polymethacrylic acid and polymaleic acid.
  • Suitable copolymers are those of acrylic acid with methacrylic acid or copolymers of acrylic acid, methacrylic acid or maleic acid with vinyl ethers, such as vinyl methyl ether or vinyl ethyl ether, furthermore with vinyl esters, such as vinyl acetate or vinyl propionate, acrylamide, methacrylamide and with ethylene, propylene or styrene.
  • copolymeric acids in which one of the components has no acid function the proportion thereof, in the interest of sufficient water solubility, is not more than 70 mole percent, preferably less than 60 mole percent.
  • Copolymers of acrylic acid or methacrylic acid with maleic acid have proven to be particularly suitable, as are characterized, for example, in EP 25 551-B1. These are copolymers which contain 50 to 90% by weight of acrylic acid or methacrylic acid and 50 to 10% by weight of maleic acid. Copolymers in which 60 to 85% by weight of acrylic acid and 40 to 15% by weight of maleic acid are present are particularly preferred.
  • polyacetal carboxylic acids such as those described in U.S. Patents 4,144,226 and 4,146,495, which are obtained by polymerizing esters of glycolic acid, introducing stable terminal end groups, and saponifying to the sodium or potassium salts.
  • polymeric acids which are obtained by polymerizing acrolein and disproportionating the polymer according to Canizzaro using strong alkalis. They are essentially made up of acrylic acid units and vinyl alcohol units or acrolein units.
  • the molecular weight of the homo- or copolymers is generally 500 to 120,000, preferably 1,500 to 100,000.
  • the proportion of the agents in polyacids or polymer acids containing carboxyl groups is 0 to 10% by weight, preferably 1 to 7.5% by weight and in particular 2 to 5% by weight, and that of polyphosphonic acids 0 to 3% by weight. , preferably 0.05 to 1.5% by weight and in particular 0.1 to 1% by weight. They are used in an anhydrous form.
  • the washing pastes are preferably phosphate-free. If a phosphate content is ecologically harmless (for example in the case of wastewater treatment that eliminates phosphates), polymeric phosphates, such as sodium tripolyphosphate (STP), can also be present. Their proportion can be up to 20% by weight, based on the agent, the proportion of the other solids, e.g. B. the sodium silicate, is reduced accordingly. The proportion of the STP is preferably at most 15% by weight and in particular at most 10% by weight.
  • STP sodium tripolyphosphate
  • Fine-particle zeolites of the NaA type which have a calcium binding capacity in the range from 100 to 200 mg CaO / g (according to the information in DE 12 24 837) are also to be regarded as sequestering agents in the sense of the present invention. Their particle size is usually in the range of 1-10 ⁇ m. They are used in dry form. The water contained in bound form in the zeolites does not interfere in the present case.
  • the zeolite content is 0 to 20% by weight, preferably 0 to 10% by weight.
  • Anionic surfactants are suitable as further cleaning additives which can be incorporated into the detergent in a solid, finely divided, largely anhydrous form.
  • Sulfonates and fatty acid soaps, which are preferably present as sodium salts, have proven to be particularly suitable.
  • alkylbenzenesulfonates with linear C9 ⁇ 13 alkyl chains especially dodecylbenzenesulfonate, linear alkanesulfonates with 11 to 15 carbon atoms, as can be obtained by sulfochlorination or sulfoxidation of alkanes and subsequent saponification or neutralization, alphasulfofatty acid salts and their esters, which derived from saturated C12 ⁇ 18 fatty acids and lower alcohols such as methanol, ethanol and propanol, and olefin sulfonates such as those used for. B. by SO3-sulfonation final C12 ⁇ 18 olefins and subsequent Akalic hydrolysis.
  • Preferred surfactants are alkylbenzenesulfonates.
  • Suitable soaps are those of saturated and / or unsaturated C12 ⁇ 18 fatty acids, for example soaps obtained from coconut, palm kernel or tallow fatty acids.
  • the proportion of the sulfonate surfactants should not exceed 4% by weight, based on the composition. It is preferably 0.5 to 2.5% by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate.
  • An addition of sulfonate surfactant not only increases the washing power, but also improves the stability of the pastes against signs of sedimentation and facilitates the dispersion of the paste in the water.
  • the sulfonate surfactant essentially distributes itself in the liquid phase and improves the solid / liquid balance in favor of the liquid phase.
  • Pastes containing sulfonate surfactants can therefore absorb larger amounts of solids, or the proportion of nonionic surfactant can be reduced accordingly without any appreciable increase in viscosity.
  • An addition of soap which can be up to 1% by weight, preferably up to 0.5% by weight and in particular 0.1 to 0.3% by weight, based on the composition, likewise increases the suspension stability of the paste . Such an addition also reduces the tendency to foam and improves the washing power of the compositions. Larger proportions than 1 to 2% by weight can solidify the paste and should therefore be avoided.
  • Washing aids can be considered as further constituents, which are also predominantly assigned to the solid phase. These include graying inhibitors, optical brighteners, foam inhibitors, bleaches and dyes. Insofar as fragrances are used which are generally liquid, these pass into the liquid phase. Because of their small amount, however, they have no appreciable influence on the flow behavior of the pastes.
  • Suitable graying inhibitors are cellulose ethers, such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyalkyl celluloses and mixed ethers, such as methyl hydroxyethyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose and methyl carboxymethyl cellulose. Na carboxymethyl cellulose and mixtures thereof with methyl cellulose are preferably used.
  • the proportion of graying inhibitors is generally 0.2 to 2% by weight, preferably 0.5 to 1.5% by weight.
  • derivatives of diaminostilbenedisulfonic acid or its alkali metal salts are included as optical brighteners for textiles made from cellulose fibers (cotton).
  • B salts of 4,4'-bis (2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazin-6-yl-amino) -stilbene-2,2'-disulfonic acid or compounds of the same structure, which instead of Morpholino group carry a diethanolamino group, a methylamino group or a 2-methoxyethylamino group.
  • Brighteners can also be used of the substituted 4,4'-distyryl-diphenyl type; e.g. B.
  • Brighteners of the 1,3-diaryl-2-pyrazoline type are suitable for polyamide fibers, for example the compound 1- (p-sulfamoylphenyl) -3- (p-chlorophenyl) -2-pyrazoline and compounds of the same structure.
  • the content of optical brighteners or brightener mixtures in the agent is generally 0.01 to 1% by weight, preferably 0.05 to 0.5% by weight.
  • polysiloxane-silica mixtures are suitable as foam inhibitors, the fine-particle silica contained therein preferably being silanated.
  • the polysiloxanes can consist both of linear compounds and of crosslinked polysiloxane resins and of their mixtures.
  • Other suitable defoamers are paraffin hydrocarbons, including the paraffin oils already mentioned, but also microparaffins and paraffin waxes, whose melting point is above 40 ° C.
  • Usable defoamers are also saturated fatty acids or soaps with 18 to 24, preferably 20 to 22 carbon atoms, for. B. sodium behenate. The proportion of additional, i.e. H.
  • Foam inhibitors beyond the paraffin oil can be up to 2% by weight, preferably up to 1% by weight, correspondingly less in the case of soaps. In many cases, however, a suitable selection of the nonionic surfactants can reduce the tendency to foam, so that the use of defoamers can be dispensed with.
  • Bleaching agents can also be present as a further component of the solid phase.
  • Per compounds such as sodium perborate monohydrate, caroates (KHSO5) and organic peracids such as perbenzoates or peroxyphthalates can be used. These per-compounds are in the claimed means due to the extensive absence of water is stable on storage.
  • known bleach activators can also be present, which hydrolyze with the per compounds to form peracids when water is added, for example tetraacetylethylene diamine or phthalic anhydride.
  • the bleaching component is usually added directly to the wash liquor and is generally used only when there is a particular need, it is usually possible to dispense with bleaching agents in the paste.
  • the constituents contained in the solid phase should be finely divided and have an average grain size of 5 to 40 ⁇ m, with at most 5% of the particles having a grain size of at most 80 ⁇ m.
  • the average grain size is preferably 10 to 30 ⁇ m and in particular 10 to 20 ⁇ m, the maximum grain size being below 50 ⁇ m, in particular below 40 ⁇ m.
  • the average particle size relates to the volume distribution, which is determined by known methods (e.g. Coulter Counter).
  • the viscosity of the pastes is in the range from 20 Pa.s to 1,000 Pa.s (Pascal. Sec), measured at 20 ° C according to Brookfield 6/10 (spindle no. 6 at 10 revolutions per minute).
  • the preferred viscosity range is 30 to 300 Pa.s, in particular 50 to 150 Pa.s.
  • the pastes are usually thixotropic. At room temperature, their viscosity is so high without the use of shear forces that under the exclusive influence of gravity they do not flow out of the storage container or a measuring cup or in a reasonable time. In this respect, they differ fundamentally from known water-free, pourable liquid concentrates, for example those according to EP 30096, in which the proportion of liquid nonionic surfactants or organic solvents is significantly higher.
  • the liquid constituents which are expediently heated to temperatures of 40 ° C. to 60 ° C., are premixed with the solids already in powder form.
  • the premix is then ground in a grinding device, for example a colloid mill, to the particle size specified for the solid phase and homogenized, excessive heating of the product being avoided by suitable cooling of the device.
  • the homogenized paste is degassed under vacuum in a ventilation system. Thereafter, thermally sensitive recipe components such as fragrances, dyes, organic per-compounds, layered silicates and soaps can be added to serve as the final viscosity adjustment.
  • the finished paste can be filled directly into the packaging container.
  • the dosing device essentially consists of the following basic elements ( Figure 1): - a storage container (1) for the washing paste (2), - a removal and conveying device (3) for the paste, - A mixing device (4) for the paste with water, which is removed from a feed (5), a feeder (6) equipped with metering valves, which is possibly connected to an intermediate container or expansion tank (7), to the point of consumption (washing machine) (8), - A control device (9) that registers the need for detergent or wash liquor at the point of use and the functions of the devices (3), (4) and (5) including the metering of the water supply from (6) or the removal from (7 ) controls depending on the need.
  • the Control lines are drawn in dashed lines and the main pulse directions are marked by arrows.
  • the storage container (1) is expediently identical to the shipping container in which the product (A) is delivered. Its shape can be any. Examples of this are barrels, barrels or cartridges made of metal or plastic material or also foil packaging, for example sacks or bags, which can be packed in outer cartons. Containers with rigid outer walls and a circular or square cross section are preferred, since these facilitate the removal of the paste.
  • the removal device is intended to ensure that the storage container is emptied as completely as possible and its function and design are adapted to the function of the storage container and the mixing device. It can consist of a simple pipeline that connects the storage container to the mixing device. However, it can also contain additional elements that take over and regulate product management.
  • Figure II to VI illustrate some embodiments, without the invention being limited thereto.
  • Figure II shows an arrangement in which the paste is removed from an open container.
  • the extraction line (31) extends to the bottom of the container.
  • the mixing device (4) which can consist of an injector and generates a negative pressure in the extraction line, sucks in the paste and mixes it with water, which is supplied via the line system (5).
  • the mixing device (4) can also consist of a motor-driven pump which draws in the paste via line (3) and mixes it with the inflowing water on the pressure side, for example by means of a nozzle.
  • Figure III shows an arrangement in which the container is equipped with a movable, tightly closing plate (follower plate 21). Due to its weight, this follower plate exerts an additional pressure on the surface of the paste and causes an even lowering of the paste surface, stripping of paste residues from the inner wall of the container and partial liquefaction and easier conveyance of the thixotropic paste.
  • the product can be removed from the underside of the follower plate.
  • the follower plate can also be driven by a motor or by means of a pressure ram, its propulsion being regulated by the control device. In this way, the material can be pressed into the extraction line (31) and conveyed to the mixing device.
  • Figure IV shows an arrangement in which the mixing device (4) dips into the storage container and removes the paste directly from it.
  • Figure V shows arrangements in which the paste is conveyed under pressure.
  • This pressure can act, for example, hydraulically or pneumatically on a membrane, a flexible inner container (bag), a piston or a hydraulic cylinder.
  • the piston can be fed, for example, by means of a rack, threaded spindle or eccentric shaft.
  • a hydraulic cylinder also allow a controlled feed and thus an exact dosage of the paste at this point.
  • Figure VI shows arrangements with descending product guidance.
  • the storage container consists of a cartridge, which is closed at the top by a movable plate. This plate can weighed down or be equipped with a printing device according to FIG.
  • the right arrangement shows a container in which the paste is filled into a plastic inner bag. The bag shrinks as the emptying progresses, the evenness of the emptying also being facilitated by a follower plate which can be pressurized or equipped with controlled propulsion.
  • a follower plate which can be pressurized or equipped with controlled propulsion.
  • Such an arrangement is suitable for a cardboard packaging with an inner bag as a storage container.
  • the paste can be conveyed to the mixing device (4) either by a feed pump (3) or by the pressure exerted on the paste (compare arrangements according to Figure (V) or by the negative pressure exerted by the mixing device (4) or by a suitable combination
  • the conveying by means of negative pressure is possible, for example, in an arrangement in which the mixing device (4) consists of an injector which works on the principle of the water jet pump.
  • the mixing ratio is controlled by means of suitable throttle devices or Dosing valves which are arranged in the water inlet (5) or the removal line (31), but the mixing device (4) can also consist of a motor-driven propeller mixer or an equivalent mechanical mixer.
  • the paste is dosed via Arrangements with controlled paste guidance, for example with a feed pump or an Ano Rdnung according to Figure V or VI and controlled water supply via the pipe system (5).
  • shut-off device it has proven to be expedient to integrate an additional shut-off device into the mixing device, in particular if it consists of an injector operating on the principle of the water jet pump.
  • This shut-off device is intended to prevent the feed water from coming into contact with the supplied paste during the rest phases. Because it has demonstrated that during longer periods of rest the paste in the feed reacts with the water remaining in the injector. This can lead to the formation of crust-like deposits in the contact area, which impair the functionality of the injector. Comparable faults can occur if a high back pressure builds up briefly in long metering lines to the consumption points. This back pressure leads to the fact that supplied water is pressed into the paste suction line and possibly up to the area of the storage container. The paste can solidify to such an extent that it can no longer be conveyed.
  • a controllable or automatically closing shut-off device integrated in the mixing device or in the injector avoids these possible disadvantages.
  • This shut-off device can e.g. consist of a ball shut-off valve that interrupts the access of the water to the paste feed as soon as the system is in the idle phase or a back pressure builds up inside the injector. The valve releases the feed as soon as a sufficiently large negative pressure has built up in the area of the paste feed.
  • the valve can be controlled by means of counter pressure from an adjustable spring.
  • the valve is preferably also opened and closed via the control device (9).
  • the locking device can e.g. consist of a rotatable shut-off valve, which is driven by a motor and whose position is based on the prevailing pressure conditions.
  • FIG VII illustrates an embodiment.
  • the water enters the injector (41) under increased pressure via the inlet connection (42), passes through the cross-sectional constriction (43) and leaves the injector via the enlarged one Outlet nozzle (44).
  • the rotatable shut-off device (45) which is shown in the drawing in the open position, is arranged laterally in the area of the cross-sectional expansion in which a negative pressure is formed. The opening is closed by a rotation of 90 °, thus preventing the water from entering the paste suction nozzle (46).
  • FIG. VIII A further embodiment of the mixing device, with which the feed water can effectively be prevented from penetrating into the paste feed, is illustrated by FIG. VIII.
  • the water supply can be designed by installing nozzles or by a corresponding, for example tangential arrangement of the outflow opening in such a way that the paste and water are premixed and the paste is prevented from adhering to the funnel wall.
  • the function of the funnel can be monitored and, for example, the feed can be interrupted by installing sensors which register the filling level of the funnel if the further conveyance is delayed or interrupted by backflow or malfunctions of the mixing device.
  • An overflow device can also act in the same sense, which absorbs the overflowing portions of paste and feed water and, after eliminating the fault, forwards their contents to the mixing device.
  • the paste is diluted in the mixing device at least to such an extent that the gel phase is skipped.
  • the nonionic surfactants and the salts which are not or only partially dissolved form a highly viscous, viscous gel which is poorly or relatively slowly distributed and dissolved in water. Therefore, the paste in the mixing device a sufficient amount of water is added so that this intermediate phase cannot form. In general, 0.5 times to 1.5 times the amount of water is sufficient for this.
  • the paste can also be diluted more, for example up to the concentration of the ready-to-use lye. In general, however, a lower dilution will be chosen, especially if several machines are to be operated in one cycle with one metering device.
  • Suitable dilution ratios of paste to water are between 2: 1 and 1:10, preferably 3: 2 and 1: 3.
  • a conductivity sensor can be installed after the mixing device, which registers the conductivity and thus the concentration of the detergent solution.
  • the function of the feed and dosing system can thus be monitored effectively and its operation can be interrupted in the event of faults. This applies in particular to cases in which the paste supply is interrupted or does not occur due to the emptying of the storage container or a disturbance in the water supply occurs.
  • the aqueous concentrate can be fed directly to the individual washing machines via appropriate, consumption-controlled distribution devices. However, if several machines are operated simultaneously or in cycles, it may be advisable to arrange an intermediate container or expansion tank (7) between the mixing device and the point of use so that a sufficient supply of aqueous detergent concentrate is available at all times during peak operation.
  • the expansion tank is preferably equipped with a mixing or stirring device.
  • the line system can be designed as a ring line and the expansion tank can be included in this system. In this ring line, the concentrate is continuously pumped around in a circuit and only the required quantity is supplied or removed from it. This circulation of the concentrate effectively prevents possible settling of undissolved or crystallizing constituents or clogging of the line system or the metering valves.
  • An expansion tank is not necessary if the individual dosing elements, i.e. H. Tapping device, mixing device, water supply valve (5) and the metering valves (6) to the tapping points are controlled synchronously. Any pressure fluctuations in the line system can be detected by a pressure sensor and compensated for by appropriate control of the pumps and valves. If several washing machines are operated at the same time, the cycle times follow each other so briefly that undesired sedimentation does not occur.
  • the concentrate is fed into the washing machine via the metering valve (6), which, like the metering and mixing devices already described above, is controlled by the process computer.
  • An optimal washing result and an optimal utilization of the detergent can be achieved by a consumption-oriented control.
  • the electrical conductivity of the wash liquor which is determined and monitored with a measuring cell arranged in the washing machine, has proven to be a control variable.
  • Pollutants are tracked, which is generally associated with a decrease in conductivity. In the event of a large amount of dirt, washing-active concentrate can then be replenished automatically.
  • washing concentrate can be saved and unnecessary additional consumption can be avoided by the consumption-oriented dosage.
  • other methods can also be used, for example a nephelometric control of the wash liquor.
  • the concentration of the wash liquor is in the range of 0.5 to 10 g / l. It is based on the degree of soiling of the laundry, ie in the case of less soiled laundry the application concentration is generally 0.5 to 5 g / l, in the case of heavily soiled laundry 5 to 10 g / l. In special cases, e.g. B. in heavily soiled work clothes, the concentration can be even higher and be, for example, 12 g / l. In general, it is 2 to 8 g / l.
  • the liquor ratio (kg of textile to liter of wash liquor) is generally 1: 2 to 1:10, preferably 1: 4 to 1: 6.
  • softened (permuted) water is used, and also for rinsing, at least for the first rinse cycle , usually softened water is used.
  • the washing process in the machine does not differ significantly from the conventional working methods, with the exception that (as explained above) the detergent can be automatically replenished if there is an increased demand as a result of heavy soiling.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein maschinelles Waschverfahren mit prozeßgesteuerter Dosierung von Waschmittel- und Wassermenge unter Verwendung eines pastösen, phosphatreduzierten bis phosphatfreien Waschmittels, das von Wasser, organischen Lösungsmitteln und hydrotropen Verbindungen im wesentlichen frei ist. Die Paste besteht aus einer im Temperaturbereich unterhalb 10 °C flüssigen Phase, die aus nichtionischen Tensiden aus der Klasse der Polyglycoletherverbindung gebildet wird, sowie einer darin dispergierten festen Phase, in der die Teilchen eine mittlere Korngröße von 5 bis 40 µm und höchstens 5 % der Teilchen eine Korngröße bis zu 80 µm aufweisen, wobei die feste Phase aus Waschalkalien, sequestrierend wirkenden Verbindungen und sonstigen Waschmittelbestandteilen sowie gegebenenfalls anionischen Tensiden gebildet wird. Die Paste wird prozeßgesteuert einem Vorratsbehälter entnommen, einer Mischvorrichtung zugeführt und dort mit Wasser mindestens soweit verdünnt, daß die Bildung einer Gel-Phase übersprungen wird. Das wäßrige Gemisch wird der Waschmaschine zugeführt und - soweit dies nicht bereits in der Mischvorrichtung geschehen - mit weiterem Wasser auf eine Konzentration bis 0,5 bis 10 g/l verdünnt, worauf der Waschprozeß gestartet wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waschverfahren, das sich insbesondere zur Durchführung in gewerblichen Wäschereien eig­net und auf der Neuentwicklung eines pastenförmigen Waschmittels beruht, das mittels eines speziell auf dieses Mittel abgestimmten Dosiersystems in den Waschprozeß eingespeist wird.
  • Flüssige bis pastenförmige Waschmittel sind in großer Zahl be­kannt. Diese sind im allgemeinen auf die Bedürfnisse im Haushalt abgestimmt, d. h. sie sollen hinreichend flüssig sein, und sich problemlos ausgießen und dosieren lassen. Da sie außerdem innerhalb eines größeren Temperaturbereiches lagerstabil sein sollen, kommt man üblicherweise nicht ohne die Anwendung von organischen Lösungsmitteln und/oder hydrotropen Zusatzstoffen aus. Diese Zusätze sind jedoch waschinaktiv, vergleichsweise aufwendig und beanspruchen zusätzlich Verpackungsvolumen bzw. Transport- und Lagerkapazität. Insbesondere stört ein Gehalt an brennbaren Lösungsmitteln, die wegen des vergleichsweise hohen Durchsatzes an Waschmitteln in Wäschereibetrieben zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen erfordern. Waschmittelkonzentrate der genannten Art sind daher für Wäschereien nicht oder nur sehr bedingt brauchbar.
  • Es werden daher in Wäschereibetrieben in der Hauptsache pul­verförmige Waschmittel eingesetzt. Da insbesondere in Großbetrie­ben mit weitgehender Automatisierung die genaue Dosierung der­artiger Mittel problematisch bzw. personalaufwendig ist, werden die Mittel meist in vorgelöster Form als Stammlaugen bevorratet und dosiert, das heißt man setzt ein wäßriges Konzentrat an, das dann den einzelnen Verbrauchsstellen zugeführt wird. Die üb­licherweise in Wäschereibetrieben verwendeten Waschmittel ent­halten jedoch vergleichsweise hohe Anteile an Waschalkalien, die nur beschränkt in kaltem Wasser löslich sind und überdies zu Aussalzungseffekten führen. Sie bewirken eine Phasentrennung mit der Folge, daß die organischen Komponenten, insbesondere die nichtionischen Tenside und Seifen, sich abscheiden und auf­rahmen. Man muß daher in relativ starker wäßriger Verdünnung arbeiten und die Stammlaugen zusätzlich ständig intensiv durch­mischen und im Kreislauf führen, um auch in den Zuführungs­leitungen zu den Verbrauchsstellen ein Abscheiden einzelner Komponenten zu verhindern. Derartige Verfahren erfordern daher hohe Investitionen für geräumige Ansatzbehälter und die damit verbundene Statik sowie für Mischer und Fördereinrichtungen so­wie eine ständige Energiezufuhr für das Temperieren und Um­pumpen der Stammlaugen.
  • Es besteht daher ein erhebliches Bedürfnis an Waschmittelkompo­sitionen und darauf abgestimmte Dosiervorrichtungen, mit denen die vorstehenden Probleme vemieden werden und welche die fol­genden Forderungen erfüllen:
    - hohe Waschkraft
    - Verzicht auf waschinaktive Zusatzstoffe, die lediglich der Konditionierung des Waschmittels dienen
    - geringer Bedarf an Verpackungs-, Transport- und Lagervolu­men
    - problemlose Verarbeitbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen bzw. von unterkühlten Pasten
    - einfacher Anschluß an das Dosiersystem unter Vermeidung von Schüttverlusten
    - einfach und raumsparend zu installierendes Dosiersystem
    - Eignung des Dosiersystems für vollautomatische Prozeßsteue­rung
    - weitgehende Variabilität hinsichtlich der Wahl der Wasch­mittelmenge und der Waschmittelkonzentration
    - Sicherheit gegen Störungen durch Phasenbildung und Abschei­dungen in den Behältern und Rohrleitungen
    - geringer Energiebedarf.
  • Mit der vorliegenden Erfindung werden diese Probleme gelöst.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein maschinelles Waschverfahren mit prozeßgesteuerter Dosierung von Waschmittel- und Wassermenge, gekennzeichnet durch die Verwendung
    • a) eines pastenförmigen, phosphatreduzierten bis phosphatfreien Waschmittels, das von Wasser, organischen Lösungsmitteln und hydrotropen Verbindungen im wesentlichen frei ist, bestehend aus einer im Temperaturbereich unterhalb 10 °C flüssigen Phase, die aus nichtionischen Tensiden aus der Klasse der Polyglycoletherverbindung gebildet wird, sowie einer darin dispergierten festen Phase, in der die Teilchen eine mittlere Korngröße von 5 bis 40 µm und höchstens 5 % der Teilchen eine Korngröße bis zu 80 µm aufweisen, wobei die feste Phase aus Waschalkalien, sequestrierend wirkenden Verbindungen und sonstigen Waschmittelbestandteilen sowie gegebenenfalls anionischen Tensiden gebildet wird, ferner
    • b) einer prozeßgesteuerten Vorrichtung zum Dosieren des Wasch­mittels in den Laugenbehälter der Waschmaschine, wobei mit dieser Vorrichtung das Waschmittel einem Vorratsbehälter ent­nommen und einer Mischvorrichtung zugeführt wird, in der es mit Wasser mindestens soweit verdünnt wird, daß die Bildung einer Gel-Phase übersprungen wird, worauf das wäßrige Ge­misch, gegebenenfalls nach Zwischenschaltung von Ausgleichs­ bzw. Vorratsbehältern, der Waschmaschine zugeführt und - soweit dies nicht bereits in der Mischvorrichtung geschehen - mit weiterem Wasser auf eine Konzentration bis 0,5 bis 10 g/l verdünnt wird.
  • Es folgt nun die Beschreibung der einzelnen Merkmale der Er­findungen.
    • A) Waschmittel
  • Das Waschmittel besteht aus einer Paste, die im wesentlichen frei von Wasser und organischen Lösungsmitteln ist. Unter im "wesentlichen frei von Wasser" ist ein Zustand zu verstehen, bei dem der Gehalt an flüssigem, das heißt nicht in Form von Hydratwasser und Konstitutionswasser liegendem Wasser unter 2 Gew.-%, vorzugsweise unter 1 Gew.-% und insbesondere unter 0,5 Gew.-% liegt. Höhere Wassergehalte sind nachteilig, da sie die Viskosität des Mittels überproportional erhöhen und die Stabilität verringern. Organische Lösungsmittel, zu denen die üblicherweise in Flüssigkonzentraten verwendeten nieder­molekularen und niedrigsiedenden Alkohole und Etheralkohole zählen, sowie hydrotrope Verbindungen, sind abgesehen von Spuren, die mit einzelnen Wirkstoffen eingebracht werden können, ebenfalls abwesend.
  • Das Waschmittel besteht aus einer flüssigen Phase und einer darin dispergierten feinteiligen Phase.
  • Die flüssige Phase besteht im wesentlichen aus bei Tempera­turen unter 10 °C schmelzenden nichtionischen Tensiden bzw. Tensidgemischen. Zweckmäßigerweise werden Tenside bzw. de­ren Gemische verwendet, deren Stockpunkt (Erstarrungspunkt) unterhalb 5 °C liegt, damit eine Verfestigung der Paste bei niedrigeren Transport- und Lagertemperaturen vermieden wird.
  • Beispiele für derartige Tenside sind z. B. alkoxylierte Al­kohole, die linear oder in 2-Stellung methylverzweigt (Oxo­alkohole) sein können, und 9 bis 16 C-Atome sowie 2 bis 10 Ethylenglykolethergruppen (EO) aufweisen. Auch Alkoxylate, die sowohl EO-Gruppen als auch Propylenglycolethergruppen (PO) aufweisen, sind aufgrund ihres niedrigen Stockpunktes geeignet. Beispiele für geeignete nichtionische Tenside sind:
    C₉₋₁₁-Oxoalkohol mit 2 bis 10 EO, wie C₉₋₁₁ + 3 EO, C₉₋₁₁ + 5 EO, C₉₋₁₁ + 7 EO, C₉₋₁₁ + 9 EO;
    C₁₁₋₁₃-Oxoalkohol mit 2 bis 8 EO, wie C₁₁₋₁₃ + 2 EO, C₁₁₋₁₃ + 5 EO, C₁₁₋₁₃ + 6 EO, C₁₁₋₁₃ + 7 EO;
    C₁₂₋₁₅-Oxoalkohol + 3 - 6 EO, wie C₁₂₋₁₅ + 3 EO, C₁₂₋₁₅ + 5 EO;
    Isotridecanol mit 3 bis 8 EO;
    lineare Fettalkohole mit 10 bis 14 C-Atomen und 2,5 bis 5 EO; lineare bzw. verzweigte C₉₋₁₄-Alkohole mit 3 bis 8 EO und 1 bis 3 PO, wie C₉₋₁₁-Oxoalkohol + (EO)₄ (PO)₁₋₂ (EO)₄ oder - C₁₁₋₁₃-Oxoalkohol + (EO)₃₋₁₀ (PO)₁₋₅ mit statistisch verteilten Alkoxylgruppen;
    lineare gesättigte und ungesättigte C₁₂₋₁₈-Fettalkohole oder C₉₋₁₅-Oxoalkohole mit 1 bis 3 PO und 4 bis 8 EO, wie C₁₂₋₁₈-­Cocosalkohol + (PO)₁₋₂(EO)₄₋₇, Oleylalkohol bzw. 1:1-Gemisch Cetyl-Oleylalkohol + (PO)₁₋₂(EO)₅₋₇, C₁₁₋₁₅-Oxoalkohol + (PO)₁₋₂(EO)₄₋₆.
  • Auch ethoxylierte Alkohole, deren endständige Hydroxylgrup­pen durch niedere Alkylgruppen alkyliert sind, eigenen sich aufgrund ihres niedrigen Stockpunktes im Rahmen der Erfin­dung, beispielsweise ein C₁₀₋₁₄-Alkohol mit 3 bis 10 EO-Grup­pen und endständiger Methoxylgruppe. Weitere geeignete nichtionische Tenside sind EO-PO-EO-Blockpolymere mit entsprechend niedrigem Stockpunkt und ethoxylierte Akylphenole, wie Nonylphenol mit 7 bis 10 EO. Die letztgenannten Tenside können jedoch wegen ihrer verminderten biologischen Abbaufähigkeit in einzelnen Gebieten von der Verwendung ausgeschlossen sein. Sie sind daher weniger bevorzugt.
  • Der Gehalt der Pasten an den genannten nichtionischen Ten­siden soll so bemessen sein, daß sie einerseits noch hin­reichend fließ- und pumpfähig sind, andererseits aber auch nicht so leichtflüssig sind, daß die Gefahr des Entmischens besteht. Geeignet sind Pasten mit einem Gehalt von 15 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 18 bis 28 Gew.-% und insbesondere 20 bis 25 Gew.-% an flüssigen nichtionischen Tensiden mit nie­drigem Stockpunkt (unter 5 °C). Werden Tenside mit einem höheren Stockpunkt, beispielsweise einem solchen von 5 bis 20 °C im Gemisch mit besonders niedrig schmelzenden Tensiden verwendet, liegt der Mindestgehalt etwas höher, beispielsweise im Bereich von 18 Gew.-%, vorzugsweise bei 22 bis 24 Gew.-%, wobei der Höchstgehalt bei 35 Gew.-%, vorzugsweise bei 30 Gew.-% liegen kann.
  • In einzelnen Fällen kann ein einzelnes nichtionisches Tensid bereits die gewünschten Anforderungen hinsichtlich niedrigem Stockpunkt, günstigem Fließverhalten, hoher Waschkraft und niedriger Schaumentwicklung besitzen. Ein Beispiel hierfür sind Oleylalkohol bzw. an Oleylalkohol reiche Gemische, die zunächst mit 1 bis 2 PO und anschließend mit 5 bis 7 EO umgesetzt wurde. Besonders günstige Eigenschaften werden jedoch vielfach mit Gemischen nichtionischer Tenside mit unterschiedlichem Ethoxylierungsgrad und gegebenenfalls unterschiedlicher C-Kettenlänge erzielt. Gemische aus nichtionischen Tensiden mit niedrigem Ethoxylierungsgrad und niedrigem Stockpunkt, beispielweise C₉₋₁₅ Alkohole mit 2 bis 5 EO, und solchen mit höherem Ethoxylierungsgrad und höhe­rem Stockpunkt, beispielsweise C₁₁₋₁₅-Alkohole mit 5 bis 7 EO, sind daher besonders bevorzugt. Das Mischungsverhältnis zwischen beiden Alkoholethoxylaten richtet sich dabei sowohl nach den waschtechnischen Anforderungen als auch dem Fließ­verhalten der Waschpaste und liegt im allgemeinen zwischen 15 : 1 bis 1 : 3, vorzugsweise 8 : 1 bis 1 : 1. Beispiele hier­für sind ein Gemisch aus 2 Gewichtsteilen C₉₋₁₁-Oxoalkohol + 2,5 EO und 1 Gewichtsteil C₁₁₋₁₃-Oxoalkohol + 7 EO bzw. ein Gemisch aus 3 Gewichtsteilen eines C₁₁₋₁₄-Oxoalkohols + 3 EO und 2 Gewichtsteilen eines C₉₋₁₃-Oxoalkhols + 8 EO sowie ein Gemisch aus 7 Gewichtsteilen C₁₃-Oxoalkohol + 3 EO und 1 Gewichtsteil des gleichen Alkohols + 6 EO.
  • Schließlich können die Fließeigenschaften der Pasten noch durch Zusätze von Polyethylenglycolen mit niedrigem Moleku­largewicht (z. B. 200 bis 800) modifiziert werden. Der Zusatz kann beispielsweise bis 15 Gew.-% betragen. Der Beitrag dieser Zusatzstoffe, die vielfach auch den nichtionischen Tensiden zugerechnet werden, zur Waschkraft ist jedoch vergleichsweise gering. Sie können jedoch schaumdämpfend wirken und aus diesem Grunde erwünscht sein. Vorzugsweise beträgt ihr Anteil bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 8 Gew.-%.
  • Die Polyglykole können auch ganz oder teilweise durch Paraffinöle bzw. flüssige Paraffingemische ersetzt werden, die zwar keinen Beitrag zur Waschkraft leisten, aber die Verarbeitbarkeit der Paste, insbesondere während des Vermahlens der Inhaltsstoffe erleichtern und eine erhebliche Schaumreduzierung bewirken, was sich besonders im Nachspülcyclus vorteilhaft bemerkbar macht. Zweckmäßigerweise beträgt der Anteil an derartigen Paraffinölen bzw. Paraffinölgemischen nicht mehr als 8 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 6 Gew.-%. Weiterhin können auch flüssige langkettige Ether für den gleichen Zweck in gleicher Menge eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind die C₈₋₁₆-Alkylether des Dicyclopentenols.
  • Das Waschmittel enthält eine feste Phase, die in der flüssigen Phase homogen dispergiert ist und die sonstigen reinigend wirkenden Waschmittelbestandteile sowie gegebenenfalls Hilfs­stoffe enthält. Zu diesen sonstigen reinigend wirkenden Wasch­mittelbestandteilen zählen in erster Linie Waschalkalien und sequestrierend wirkende Verbindungen. Ferner können anio­nische Tenside, insbesondere solche aus der Klasse der Sul­fonat-Tenside und der Seifen anwesend sein.
  • Bevorzugtes Waschalkali ist Natriummetasilikat der Zusammen­setzung Na₂O : SiO₂ = 1 : 0,8 - 1 : 1,3, vorzugsweise 1 : 1, das in wasserfreier Form eingesetzt wird. Neben dem Metasili­kat ist auch wasserfreies Soda geeignet, das jedoch aufgrund von Absorptionsvorgängen größere Anteile an flüssiger Phase erfordert und daher weniger bevorzugt ist. Der Anteil der Mittel an Metasilikat kann 35 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 65 Gew.-% und insbesondere 45 bis 55 Gew.-% betragen und an Soda 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 10 Gew.-%.
  • Als Sequestrierungsmittel eignen sich solche aus der Klasse der Aminopolycarbonsäuren und Polyphosphonsäuren. Zu den Aminopolycarbonsäuren zählen Nitrilotriessigsäure, Ethylendi­amintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure sowie de­ren höhere Homologen. Geeignete Polyphosphonsäuren sind 1-­Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Aminotri-(methylenphos­phonsäure), Ethylendiamintetra-(methylenphosphonsäure) und deren höhere Homologen, wie z. B. Diethylentramintetra-(me­thylenphosphonsäure). Die vorgenannten Polycarbonsäuren bzw. Polyphosphonsäuren kommen üblicherweise in Form der Natrium- bzw. Kaliumsalze zur Anwendung. Bevorzugt wird Natrium-nitrilotriacetet in Anteilen bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-% eingesetzt.
  • Geeignete Sequestrierungsmittel sind ferner Polycarbonsäuren bzw. Hydroxypolycarbonsäuren in Form der Alkalimetallsalze, beispielsweise Natriumcitrat und Natriumgluconat.
  • Zu den bevorzugt eingesetzten Sequestrierungsmitteln zählen homopolymere und/oder copolymere Carbonsäuren bzw. deren Natrium- oder Kaliumsalze, wobei die Natriumsalze bevorzugt sind. Geeignete Homopolymere sind Polyacrylsäure, Polymeth­acrylsäure und Polymaleinsäure. Geeignete Copolymere sind solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure bzw. Copolymere der Acrylsäure, Methacrylsäure oder Maleinsäure mit Vinylethern, wie Vinylmethylether bzw. Vinylethylether, ferner mit Vinyl­estern, wie Vinylacetet oder Vinylpropionat, Acrylamid, Methacrylamid sowie mit Ethylen, Propylen oder Styrol. In solchen copolymeren Säuren, in denen eine der Komponenten keine Säurefunktion aufweist, beträgt deren Anteil im Interesse einer ausreichenden Wasserlöslichkeit nicht mehr als 70 Mol­prozent, vorzugsweise weniger als 60 Molprozent. Als beson­ders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure bzw. Methacrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, wie sich beispiels­weise in EP 25 551-B 1 charakterisiert sind. Es handelt sich dabei um Copolymerisate, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure bzw. Methacrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthal­ten. Besonders bevorzugt sind solche Copolymere, in denen 60 bis 85 Gew.-% Acrylsäure und 40 bis 15 Gew.-% Maleinsäure vorliegen.
  • Brauchbar sind ferner Polyacetalcarbonsäuren, wie sie bei­spielsweise in den US-Patentschriften 4 144 226 und 4 146 495 beschrieben sind und durch Polymerisation von Estern der Glykolsäure, Einführung stabiler terminaler Endgruppen und Verseifung zu dem Natrium- oder Kaliumsalzen erhalten wer­den. Geeignet sind ferner polymere Säuren, die durch Poly­merisation von Acrolein und Disproportionierung des Polymers nach Canizzaro mittels starker Alkalien erhalten werden. Sie sind im wesentlichen aus Acrylsäure-Einheiten und Vinylal­kohol-Einheiten bzw. Acrolein-Einheiten aufgebaut.
  • Das Molekulargewicht der Homo- bzw. Copolymeren beträgt im allgemeinen 500 bis 120 000, vorzugsweise 1 500 bis 100 000.
  • Der Anteil der Mittel an Carboxylgruppen enthaltenden Poly­säuren bzw. Polymersäuren beträgt 0 bis 10 Gew.-%, vorzugs­weise 1 bis 7,5 Gew.-% und insbesondere 2 bis 5 Gew.-%, der an Polyphosphonsäuren 0 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 1,5 Gew.-% und insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%. Sie werden in wasserfreier Form eingesetzt.
  • Die Waschpasten sind vorzugsweise phosphatfrei. Sofern ein Phosphatgehalt ökologisch unbedenklich ist (zum Beispiel bei einer Phosphate eliminierenden Abwasserreinigung), können auch polymere Phosphate, wie Natriumtripolyphosphat (STP) anwesend sein. Ihr Anteil kann bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf das Mittel, betragen, wobei der Anteil der übrigen Feststoffe, z. B. des Natriumsilikats, entsprechend vermindert wird. Vor­zugsweise beträgt der Anteil des STP höchstens 15 Gew.-% und insbesondere höchstens 10 Gew.-%.
  • Als sequestrierende Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind ferner feinteilige Zeolithe vom Typ NaA anzusehen, die ein Calciumbindevermögen im Bereich von 100 bis 200 mg CaO/g (gemäß den Angaben in DE 12 24 837) aufweisen. Ihre Teilchengröße liegt üblicherweise im Bereich von 1 - 10 µm. Sie kommen in trockener Form zum Einsatz. Das in den Zeolithen in gebundener Form enthaltene Wasser stört im vorliegenden Falle nicht. Der Gehalt an Zeolithen beträgt 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 10 Gew.-%.
  • Als weitere reinigend wirkende Zusatzstoffe, die in fester, feinteiliger weitgehend wasserfreier Form in das Waschmittel eingearbeitet werden können, kommen anionische Tenside in Frage. Als geeignet haben sich insbesondere Sulfonate und fettsaure Seifen erwiesen, die jeweils bevorzugt als Natri­umsalze vorliegen. Geeignet sind Alkylbenzolsulfonate mit linearen C₉₋₁₃-Alkylketten, insbesondere Dodecylbenzolsul­fonat, lineare Alkansulfonate mit 11 bis 15 C-Atomen, wie sie durch Sulfochlorierung bzw. Sulfoxidation von Alkanen und anschließende Verseifung bzw. Neutralisation erhältlich sind, alphasulfofettsaure Salze sowie deren Ester, die sich von ge­sättigten C₁₂₋₁₈-Fettsäuren und niederen Alkoholen, wie Me­thanol, Ethanol und Propanol ableiten, und Olefinsulfonate, wie sie z. B. durch SO₃-Sulfonierung entständiger C₁₂₋₁₈-Olefine und anschließende akalische Hydrolyse gebildet werden. Bevor­zugte Tenside sind Alkylbenzolsulfonate. Als Seifen kommen solche von gesättigten und/oder ungesättigten C₁₂₋₁₈-Fett­säuren in Frage, beispielsweise aus Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren gewonnene Seifen. Der Anteil der Sulfonat-­Tenside sollte im Interesse einer geringen Schaumbildungsrate bei der Anwendung der Mittel 4 Gew.-%, bezogen auf das Mit­tel, nicht überschreiten. Vorzugsweise beträgt er 0,5 bis 2,5 Gew.-% an Natrium-Dodecylbenzolsulfonat. Ein Zusatz an Sul­fonat-Tensid erhöht nicht nur die Waschkraft, sondern ver­bessert auch die Stabilität der Pasten gegen Sedimentations­erscheinungen und erleichtert die Dispergierung der Paste im Wasser. Überraschenderweise hat sich ferner gezeigt, daß das Sulfonat-Tensid sich im wesentlichen in der flüssigen Phase verteilt und die Bilanz fest/flüssig zugunsten der Flüssigphase verbessert. Sulfonat-Tenside enthaltende Pasten können daher größere Mengen an Feststoffen aufnehmen, bzw. der Anteil an nichtionischem Tensid kann ohne nennenswerten Viskositäts-­Anstieg entsprechend verringert werden.
  • Ein Zusatz an Seife, der bis zu 1 Gew.-%, vorzugsweise bis 0,5 Gew.-% und insbesondere 0,1 bis 0,3 Gew.-% bezogen auf das Mittel, betragen kann, erhöht ebenfalls die Suspensions­stabilität der Paste. Ferner vermindert ein solcher Zusatz die Schaumneigung und verbessert die Waschkraft der Mittel. Größere Anteile als 1 bis 2 Gew.-% können die Paste ver­festigen und sind daher zu vermeiden.
  • Als weitere Bestandteile, die ebenfalls überwiegend der festen Phase zuzuordnen sind, kommen Waschhilfsstoffe in Frage. Zu diesen zählen Vergrauungsinhibitoren, optische Aufheller, Schauminhibitoren, Bleichmittel und Farbstoffe. Soweit Duft­stoffe mitverwendet werden, die im allgemeinen flüssig sind, gehen diese in die flüssige Phase über. Aufgrund ihrer ge­ringen Menge sind sie jedoch auf das Fließverhalten der Pasten ohne nennenswerten Einfluß.
  • Geeignete Vergrauungsverhüter sind Celluloseether, wie Car­boxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulosen und Mischether, wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhy­droxypropylcellulose und Methyl-Carboxymethylcellulose. Vor­zugsweise werden Na-Carboxymethylcellulose und deren Gemi­sche mit Methylcellulose eingesetzt. Der Anteil an Vergrau­ungsinhibitoren beträgt im allgemeinen 0,2 bis 2 Gew.-%, vor­zugsweise 0,5 bis 1,5 Gew.-%.
  • Als optische Aufheller für Textilien aus Cellulosefasern (Baumwolle) insbesondere Derivate der Diaminostilbendisulfon­säure bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z. B. Salze der 4,4′-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazin-­6-yl-amino)-stilben-2,2′-disulfonsäure oder gleichartig aufge­baute Verbindungen, die anstelle der Morpholinogruppe eine Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe oder eine 2-­Methoxyethylaminogruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ des substituierten 4,4′-Distyryl-diphenyls anwesend sein; z. B. die Verbindung 4,4′-Bis-(4-chlor-3-sulfostyryl)­diphenyl. Auch Gemische von Aufhellern können verwendet werden. Für Polyamidfasern eignen sich Aufheller vom Typ der 1,3-Diaryl-2-pyrazoline in Frage, beispielsweise die Verbindung 1-(p-Sulfamoylphenyl)-3-(p-chlorphenyl)-2-pyrazolin sowie gleichartig aufgebaute Verbindungen. Der Gehalt des Mittels an optischen Aufhellern bzw. Aufhellergemischen beträgt im allge­meinen 0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-%.
  • Als Schauminhibitoren eignen sich bekannte Polysiloxan-Kiesel­säure-Gemische, wobei die darin enthaltene feinteilige Kiesel­säure vorzugsweise silaniert ist. Die Polysiloxane können so­wohl aus linearen Verbindungen wie aus vernetzten Polysilo­xan-Harzen sowie aus deren Gemischen bestehen. Weitere ge­eignete Entschäumer sind Paraffinkohlenwasserstoffe, ein­schließlich der bereits erwähnten Paraffinöle, darüber hinaus aber auch Mikroparaffine und Paraffinwachse, deren Schmelz­punkt oberhalb 40 °C lieft. Brauchbare Entschäumer sind ferner gesättigte Fettsäuren bzw. Seifen mit 18 bis 24, vor­zugsweise 20 bis 22 C-Atomen, z. B. Natriumbehenat. Der An­teil der zusätzlichen, d. h. über das Paraffinöl hinaus­gehenden Schauminhibitoren kann bis zu 2 Gew.-%, vorzugs­weise bis 1 Gew.-% betragen, im Falle der Seifen entsprechend weniger. In vielen Fällen kann jedoch durch eine geeignete Auswahl der nichtionischen Tenside die Neigung zum Schäumen vermindert werden, so daß auf den Einsatz von Entschäumern verzichtet werden kann.
  • Als weiterer Bestandteil der festen Phase können Bleichmittel anwesend sein. Brauchbar sind Perverbindungen, wie Natrium­perborat-monohydrat, Caroate (KHSO₅) sowie organische Per­säuren, wie Perbenzoate oder Peroxyphthalate. Diese Per­verbindungen sind in den beanspruchten Mitteln aufgrund der weitgehenden Abwesenheit von Wasser lagerstabil. Gegebenen­falls können auch bekannte Bleichaktivatoren anwesend sein, die bei Zugabe von Wasser mit den Perverbindungen unter Bildung von Persäuren hydrolysieren, beispielsweise Tetra­acetylethylendiamin oder Phthalsäureanhydrid. Da jedoch in gewerblichen Wäschereien die Bleichkomponente üblicherweise unmittelbar der Waschlauge zugesetzt und in der Regel nur bei besonderem Bedarf angewendet wird, kann auf einen Gehalt der Paste an Bleichmitteln zumeist verzichtet werden.
  • Die in der festen Phase enthaltenen Bestandteile sollen fein­teilig sein und eine mittlere Korngröße von 5 bis 40 µm auf­weisen, wobei höchstens 5 % der Teilchen eine Korngröße von maximal 80 µm aufweisen. Vorzugsweise beträgt die mittlere Korngröße 10 bis 30 µm und insbesondere 10 bis 20 µm, wobei die maximale Korngröße unterhalb 50 µm, insbesondere unter 40 µm liegt. Die mittlere Teilchengröße bezieht sich auf die Volumen-Verteilung, die nach bekannten Methoden (z. B. Coulter Counter) bestimmt wird.
  • Die Viskosität der Pasten liegt im Bereich von 20 Pa.s bis 1 000 Pa.s (Pascal . sec), gemessen bei 20 °C nach Brookfield 6/10 (Spindel Nr. 6 bei 10 Umdrehungen pro Minute). Bevor­zugter Viskositätsbereich ist 30 bis 300 Pa.s, insbesondere 50 bis 150 Pa.s. Die Pasten sind in der Regel thixotrop. Bei Raumtemperatur ist ihre Viskosität ohne Anwendung von Scherkräften so hoch, daß sie unter dem ausschließlichen Ein­fluß der Schwerkraft nicht bzw. nicht in einer angemessenen Zeit aus dem Vorratsbehälter oder einem Meßbecher ausfließen. Sie unterscheiden sich in dieser Hinsicht grundsätzlich von bekannten wasserfreien, gießfähigen Flüssigkonzentraten, bei­spielsweise solchen gemäß EP 30096, in denen der Anteil an flüssigen nichtionischen Tensiden bzw. organischen Lösungs­mitteln wesentlich höher ist.
  • Zwecks Herstellung der pastenförmigen Waschmittel werden die flüssigen Bestandteile, die zweckmäßigerweise auf Tempera­turen von 40 °C bis 60 °C erwärmt sind, mit den bereits in Pulverform vorliegenden Feststoffen vorgemischt. Anschließend wird das Vorgemisch in einer Mahlvorrichtung, beispielsweise einer Kolloidmühle, auf die für die feste Phase angegebene Korngröße vermahlen und homogenisiert, wobei eine übermäßige Erwärmung des Produktes durch eine geeignete Kühlung der Vorrichtung vermieden wird. Die homogenisierte Paste wird - sofern erforderlich - in einer Entlüftungsanlage unter Vakuum entgast. Anschließend können thermisch empfindliche sowie der endgültigen Viskositätseinstellung dienende Rezepturbestand­teile, wie Duftstoffe, Farbstoffe, organische Perverbindungen, Schichtsilikate und Seifen zugemischt werden. Die fertige Paste kann unmittelbar in die Verpackungsbehälter abgefüllt werden.
    • B) Dosiervorrichtung
  • Die Dosiervorrichtung besteht im wesentlichen aus den folgen­den Grundelementen (Figur 1):
    - einem Vorratsbehälter (1) für die Waschpaste (2),
    - einer Entnahme- und Förderungseinrichtung (3) für die Paste,
    - einer Mischvorrichtung (4) für die Paste mit Wasser, die einer Zuführung (5) entnommen wird,
    - einer mit Dosierventilen bestückten Zuführung (6), die ggf. mit einem Zwischenbehälter bzw. Ausgleichsbehälter (7) verbunden ist, zur Verbrauchsstelle (Waschmaschine) (8),
    - einer Steuervorrichtung (9), die Bedarf an Waschmittel bzw. Waschlauge an der Verbrauchsstelle registriert und die Funktionen der Einrichtungen (3), (4) und (5) einschließ­lich der Dosierung der Wasserzufuhr aus (6) bzw. der Ent­nahme aus (7) in Abhängigkeit von dem Bedarf steuert. Die Steuerleitungen sind gestrichelt gezeichnet und die Haupt­impulsrichtungen durch Pfeile markiert.
  • Der Vorratsbehälter (1) ist zweckmäßigerweise identisch mit dem Versandbehälter, in dem das Produkt (A) angeliefert wird. Seine Form kann beliebig sein. Beispiele hierfür sind Fässer, Tonnen oder Kartuschen aus Metall oder Plastikmaterial oder auch Folienverpackungen, beispielsweise Säcke oder Beutel, die in Umkartons verpackt sein können. Bevorzugt sind Behälter mit starren Außenwänden und kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt, da diese die Entnahme der Paste erleichtern.
  • Die Entnahmevorrichtung soll eine möglichst vollständige Ent­leerung des Vorratsbehälters sicherstellen und wird hinsicht­lich ihrer Funktion und Ausgestaltung der Funktion des Vor­ratsbehälters und der Mischvorrichtung angepaßt. Sie kann aus einer einfachen Rohrleitung bestehen, die den Vorrats­behälter mit der Mischvorrichtung verbindet. Sie kann aber auch zusätzliche Elemente enthalten, welche die Produktfüh­rung übernehmen und regeln. Figur II bis VI veranschaulichen einige Ausführungsbeispiele, ohne daß die Erfindung auf diese eingeschränkt ist.
  • Figur II zeigt eine Anordnung, bei der die Paste einem offenen Behälter entnommen wird. Die Entnahmeleitung (31) reicht bis zum Boden des Behälters. Die Mischvorrichtung (4), die aus einem Injektor bestehen kann und in der Entnahmeleitung einen Unterdruck erzeugt, saugt die Paste an und vermischt sie mit Wasser, das über das Leitungssystem (5) zugeführt wird. Die Mischvorrichtung (4) kann auch aus einer motorisch angetrie­benen Pumpe bestehen, welche die Paste über Leitung (3) an­saugt und auf der Druckseite mit dem zuströmenden Wasser vermischt, beispielsweise mittels einer Düse.
  • Figur III zeigt eine Anordnung, bei welcher der Behälter mit einer beweglichen, dichtschließenden Platte (Folgeplatte 21) ausgerüstet ist. Diese Folgeplatte übt aufgrund ihres Ge­wichtes einen zusätzlichen Druck auf die Oberfläche der Paste aus und bewirkt eine gleichmäßige Absenkung der Pastenober­fläche, ein Abstreifen von Pastenresten von der Innenwand des Behälters sowie eine teilweise Verflüssigung und leichtere Förderung der thixotropen Paste. Die Produktentnahme kann in diesem Fall an der Unterseite der Folgeplatte erfolgen. Die Folgeplatte kann auch motorisch oder über einen Druckstempel angetrieben werden, wobei ihr Vortrieb von der Steuervorrich­tung geregelt wird. Das Material kann auf diese Weise in die Entnahmeleitung (31) gepreßt und zur Mischvorrichtung geför­dert werden.
  • Figur IV zeigt eine Anordnung, bei der die Mischvorrichtung (4) in den Vorratsbehälter eintaucht und diesem die Paste un­mittelbar entnimmt.
  • Figur V zeigt Anordnungen, bei denen die Paste unter Druck­einwirkung gefördert wird. Dieser Druck kann beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch auf eine Membrane, einen fle­xiblen Innenbehälter (Beutel), einen Kolben oder einen Hy­draulikzylinder einwirken. Der Kolbenvorschub kann bei­spielsweise mittels Zahnstange, Gewindespindel oder Excen­terwelle erfolgen. Eine derartige Vorrichtung sowie die An­ordnung mit Hydraulikzylinder erlaubt gleichzeitig einen kontrollierten Vorschub und damit eine exakte Dosierung der Paste an dieser Stelle.
  • Figur VI zeigt Anordnungen mit absteigender Produktführung. In der linken Anordnung besteht der Vorratsbehälter aus einer Kartusche, die nach oben hin durch eine bewegliche Platte ab­geschlossen ist. Diese Platte kann mit einem Gewicht beschwert oder einer Druckvorrichtung gemäß Figur V ausgestattet sein. Die rechte Anordnung zeigt einen Behälter, bei dem die Paste in einen Innenbeutel aus Plastik abgefüllt ist. Der Beutel schrumpft mit fortschreitenden Entleerung, wobei die Gleich­mäßigkeit der Entleerung ebenfalls durch eine Folgeplatte, die durckbelastet oder mit gesteuertem Vortrieb ausgerüstet sein kann, erleichtert wird. Eine derartige Anordnung eignet sich auf für eine Kartonagepackung mit einem Innenbeutel als Vor­ratsbehälter. Die Förderung der Paste zur Mischvorrichtung (4) kann entweder durch eine Förderpumpe (3) oder durch den auf die Paste ausgeübten Druck (vergleiche Anordnungen gemäß Figur (V) oder durch den von der Mischvorrichtung (4) ausgeübten Unterdruck oder auch durch eine geeignete Kombi­nation dieser Maßnahmen erfolgen. Die Förderung mittels Unterdruck ist z. B. bei einer Anordnung möglich, bei dem die Mischvorrichtung (4) aus einem Injektor besteht, der nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitet. In diesem Falle erfolgt die Steuerung des Mischungsverhältnisses mittels ge­eigneter Drosselvorrichtungen bzw. Dosierventile, die in dem Wasserzulauf (5) bzw. die Entnahmeleitung (31) angeordnet sind. Die Mischvorrichtung (4) kann aber auch aus einem mo­torisch angetriebenen Propellermischer oder einem gleichartig wirkenden mechanischen Mischer bestehen. In diesem Falle er­folgt die Dosierung der Paste über Anordnungen mit gesteuer­ter Pastenführung, beispielsweise mit einer Förderpumpe oder einer Anordnung gemäß Figur V bzw. VI und gesteuertem Was­serzulauf über das Leitungssystem (5).
  • Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, in die Mischvorrichtung, insbesondere wenn sie aus einem nach dem Prinzip der Wasser­strahlpumpe arbeitenden Injektor besteht, eine zusätzliche Absperrvorrichtung zu integrieren. Diese Absperrvorrichtung soll den Kontakt des Speisewassers mit der zugeführten Paste während der Ruhephasen unterbinden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei längeren Ruhephasen die in der Zuführung befindliche Paste mit dem im Injektor verbliebenen Wasser re­agiert. Dabei kann es im Kontaktbereich zur Bildung von krustenartigen Ablagerungen kommen, welche die Funktions­fähigkeit des Injektors beeinträchtigen. Zu vergleichbaren Störungen kann es kommen, wenn sich in langen Dosierleitun­gen zu den Verbrauchsstellen kurzzeitig ein hoher Gegendruck aufbaut. Dieser Gegendruck führt dazu, daß zugeführtes Was­ser in die Pastenansaugleitung und unter Umständen bis in den Bereich des Vorratsbehälters gedrückt wird. Dabei kann sich die Paste so weitgehend verfestigen, daß sie nicht mehr ge­fördert werden kann.
  • Eine in die Mischvorrichtung bzw. in den Injektor integrierte, steuerbare oder sich selbsttätig schließende Absperrvorrich­tung vermeidet diese möglichen Nachteile. Diese Absperrvor­richtung kann z.B. aus einem Kugelabsperrventil bestehen, das den Zutritt des Wassers in die Pastenzuführung unter­bricht, sobald sich die Anlage in der Ruhephase befindet bzw. sich innerhalb des Injektors ein Gegendruck aufbaut. Das Ventil gibt die Zuführung frei, sobald ein hinreichend großer Unterdruck im Bereich der Pastenzuführung aufgebaut ist. Die Steuerung des Ventils kann mittels Gegendruck einer regu­lierbaren Feder erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Öffnen und Schließen des Ventils ebenfalls über die Steuervorrichtung (9). In diesem Fall kann die Absprerrvorrichtung z.B. aus einem drehbaren Absperrhahn bestehen, der von einem Motor ange­trieben wird und dessen Stellung sich an den jeweils herr­schenden Druckbedingungen orientiert.
  • Figur VII veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. Das Wasser tritt in den Injektor (41) unter erhöhtem Druck über den Einlaufstutzen (42) ein, passiert die Querschnittsverengung (43) und verläßt den Injektor über den erweiterten Auslaufstutzen (44). Im Bereich der Querschnittserweiterung, in dem sich ein Unterdruck ausbildet, ist seitlich die drehbare Absperrvorrichtung (45) angeordnet, die in der Zeichnung in der Offenstellung dargestellt ist. Durch eine Drehung um 90° wird die Öffnung geschlossen und damit der Zutritt des Was­sers zum Pastenansaugstutzen (46) unterbunden.
  • Eine weitere Ausführungsform der Mischvorrichtung, mit der ein Eindringen des Speisewassers in die Pastenzuführung wirk­sam verhindert werden kann, wird durch Figur VIII veranschau­licht. Die von der Förderpumpe (3) kommende Pastenzuführung (31) und die Wasserzuleitung (5) münden in einen senkrecht stehenden, oben offenen Trichter (32), dessen Ablauf zur Mischvorrichtung (4) führt. Der Wasserzulauf kann durch Ein­bau von Düsen oder durch eine entsprechende, beispielsweise tangentiale Anordnung der Ausströmöffnung so gestaltet wer­den, daß eine Vormischung von Paste und Wasser erfolgt und ein Ansetzen der Paste an der Trichterwandung verhindert wird. Durch Einbau von Sensoren, die den Füllstand des Trichters registrieren, kann die Funktion des Trichters über­wacht und beispielsweise die Zuführung unterbrochen werden, falls die weitere Förderung durch Rückstau oder Funktionsstö­rungen der Mischvorrichtung verzögert oder unterbrochen wird. In gleichem Sinne kann auch eine Überlauf-Vorrichtung wirken, welche die überlaufenden Anteile an Paste und Speise­wasser aufnimmt und nach Beseitigung der Störung ihren In­halt an die Mischvorrichtung weiterleitet.
  • In der Mischvorrichtung wird die Paste mindestens soweit ver­dünnt, daß die Gelphase übersprungen wird. Im Bereich dieser Gelphase bilden die nichtionischen Tenside sowie die nicht oder nur teilweise gelösten Salze ein hochviskoses zähes Gel, das sich nur schlecht bzw. verhältnismäßig langsam in Wasser ver­teilt und löst. Daher wird der Paste in der Mischvorrichtung eine ausreichende Wassermenge zugesetzt, so daß sich diese Zwischenphase nicht ausbilden kann. Hierzu reicht im allge­meinen die 0,5-fache bis 1,5-fache Wassermenge aus. Selbst­verständlich kann die Paste auch stärker verdünnt werden, beispielsweise bis auf die Konzentration der gebrauchsfertigen Lauge. Im allgemeinen wird man jedoch eine geringere Ver­dünnung wählen, insbesondere, wenn mit einer Dosiervorrich­tung mehrere Maschinen im Takt betrieben werden sollen. Zweck­mäßigerweise wird daher nur soviel Wasser zugesetzt, daß sich ein leicht zu förderndes und zu dosierendes Konzentrat bildet, das dann an den Verbrauchsstellen, d. h. in den Waschmaschi­nen, auf die gewünschte Laugenkonzentration verdünnt wird. Geeignete Verdünnungsverhältnisse von Paste zu Wasser liegen zwischen 2 : 1 und 1 : 10, vorzugsweise 3 : 2 und 1 : 3.
  • Im Anschluß an die Mischvorrichtung kann ein Leitfähigkeits-­Sensor installiert werden, der die Leitfähigkeit und damit die Konzentration der Waschmittellösung registriert. Damit kann die Funktion des Zuführungs- und Dosiersystems wirksam über­wacht und deren Betrieb bei Störungen unterbrochen werden. Dies gilt insbesondere für Fälle, in denen die Pastenzufuhr un­terbrochen wird bzw. durch Entleerung des Vorratsbehälters ausbleibt oder eine Störung des Wasserzulaufs eintritt.
  • Das wäßrige Konzentrat kann über entsprechende, verbrauchs­gesteuerte Verteilervorrichtungen unmittelbar den einzelnen Waschmaschinen zugeführt werden. Sofern jedoch mehrere Ma­schinen gleichzeitig oder im Takt betrieben werden, kann es zweckmäßig sein, einen Zwischenbehälter bzw. Ausgleichsbe­hälter (7) zwischen der Mischvorrichtung und der Verbrauchs­stelle anzuordnen, damit bei Stoßbetrieb jederzeit ein genü­gender Vorrat an wäßrigem Wachmittelkonzentrat zur Verfü­gung steht. Um ein mögliches Absetzen nicht vollständig ge­löster Bestandteile des Konzentrates, insbesondere in Stand- oder Pausenzeiten zu verhindern, ist der Ausgleichsbehälter vorzugsweise mit einer Misch- oder Rührvorrichtung ausge­rüstet. Außerdem kann das Leitungssystem als Ringleitung aus­gebildet und der Ausgleichsbehälter in dieses System einbe­zogen sein. In dieser Ringleitung wird das Konzentrat ständig im Kreislauf umgepumpt und ihr nur die jeweilige Bedarfsmenge zugeführt bzw. entnommen. Durch diese Kreislaufführung des Konzentrates wird ein mögliches Absetzen ungelöster bzw. aus­kristallisierender Bestandteile bzw. ein Zusetzen des Lei­tungssystems oder der Dosierventile wirksam verhindert.
  • Ein Ausgleichsbehälter erübrigt sich, wenn die einzelnen Do­sierelemente, d. h. Entnahmevorrichtung, Mischvorrichtung, Wasserzuführventil (5) und die Dosierventile (6) zu den Ent­nahmestellen synchron gesteuert werden. Eventuelle Druck­schwankungen im Leitungssystem können über einen Drucksen­sor erfaßt und durch eine entsprechende Steuerung der Pum­pen und Ventile ausgeglichen werden. Sofern mehrere Wasch­maschinen gleichzeitig betrieben werden, folgen die Taktzeiten so kurzfristig aufeinander, daß es nicht zu unerwünschten Se­dimentierungen kommt.
  • Das Einspeisen des Konzentrates in die Waschmaschine erfolgt über das Dosierventil (6), das ebenso wie die bereits zuvor beschriebenen Dosier- und Mischvorrichtungen vom Prozeßrech­ner gesteuert wird. Ein optimales Waschergebnis und eine op­timale Ausnutzung des Waschmittels läßt sich durch eine ver­brauchsorientierte Steuerung erzielen. Als Steuerungsgröße hat sich in diesem Falle die elektrische Leitfähigkeit der Waschlauge bewährt, die mit einer in der Waschmaschine angeordneten Meßzelle bestimmt und überwacht wird. Es läßt sich damit nicht nur die gewünschte Anfangskonzentration präzise einstellen, vielmehr kann auch der Verbrauch an waschwirksamer Substanz durch deren Adsorption an den Schmutzstoffen verfolgt werden, was im allgemeinen mit einem Rückgang der Leitfähigkeit verbunden ist. Bei größerem Schmutzanfall kann dann waschwirksames Konzentrat automatisch nachdosiert werden. Andererseits kann beim Waschen nur wenig verschmutzter Wäsche, beispielsweise nur einmal benutzter Hotelbettwäsche, Waschkonzentrat eingespart und ein unnötiger Mehrverbrauch durch die verbrauchsorien­tierte Dosierung vermieden werden.
    Anstelle der Leitfähigkeitsmessung können auch andere Me­thoden verwendet werden, beispielsweise eine nephelometrische Kontrolle der Waschlauge.
  • Die Konzentration der Waschlauge liegt im Bereich 0,5 bis 10 g/l. Sie orientiert sich an dem Verschmutzungsgrad der Wäsche, d. h. bei wenig verschmutzter Wäsche liegt die An­wendungskonzentration im allgemeinen bei 0,5 bis 5 g/l, bei stark verschmutzter Wäsche bei 5 bis 10 g/l. In Sonderfällen, z. B. bei stark verschmutzter Arbeitskleidung, kann die Kon­zentration noch höher liegen und beispielsweise 12 g/l be­tragen. Im allgemeinen beträgt sie 2 bis 8 g/l. Das Flotten­verhältnis (kg Textilgut zu Liter Waschflotte) beträgt im allgemeinen 1 : 2 bis 1 : 10, vorzugsweise 1 : 4 bis 1 : 6. Üblicherweise wird mit enthärtetem (permutiertem) Wasser ge­arbeitet, wobei auch für das Nachspülen, zumindest für den ersten Nachspülgang, in der Regel enthärtetes Wasser einge­setzt wird. Grundsätzlich unterscheidet sich der Waschprozeß in der Maschine nicht wesentlich von den herkömmlichen Ar­beitsweisen, mit Ausnahme dessen, daß (wie vorstehend ausgeführt) eine automatische Nachdosierung des Waschmittels bei erhöhtem Bedarf infolge starker Verschmutzung erfolgen kann.
    • Beispiele
    • 1. Der Waschmittelansatz (200 kg) enthielt die folgenden wasserfreien Bestandteile (in Gew.-%):
      24,0 % nichtionisches Tensid
      2,0 % Na-Dodecylbenzolsulfonat
      8,5 % Na-Nitrilotriacetat
      55,0 % Na-Metasilikat (1:1)
      8,5 % Pentanatriumtriphosphat
      1,5 % Celluloseether
      0,5 % optische Aufheller
      Als nichtionisches Tensid wurde ein Gemisch aus gesättigtem C₁₂₋₁₄-Fettalkohol + 3 EO und C₁₂₋₁₄-Fettalkohol + 5 EO im Gewichtsverhältnis 1 : 1 mit einem Erstarrungspunkt (Stock­punkt) von 5 °C verwendet.
      Das Gemisch wurde in einer Mahlvorrichtung (Kolloidmühle Typ SZEGO-1) während 30 Minuten gemahlen. Das Mahlprodukt (Austrittstemperatur 45 °C) wies eine mittlere Korngröße von 18,6 µm und eine Viskosität von 50 Pa.s (nach Brookfield 6/10 bei 20 °C). In einem gekühlten Pastenmischkessel mit Wandabstreifer wurden 0,1 % eines Farbstoffes zugemischt. Das Endprodukt war eine lagerstabile, pumpfähige Paste mit einem spezifischen Gewicht von 1,7 g/ml.
      Die Paste wurde in Fässern (Fassungsvermögen 50 bzw. 200 l) abgefüllt, die unmittelbar an das vorstehend beschriebene Dosiersystem angeschlossen werden konnten. Ein Vermischen mit Wasser im Verhältnis 1 : 1 ergab ein dünnflüssiges, leicht dosierbares und mit Wasser problemlos verdünnbares Konzentrat (Stammlauge mit geringer Schaumneigung). Das verdünnte Konzentrat wurde in einem Vorratsbehälter (mit niveauabhängiger Einspeisung) zwischengelagert und von dort den Waschmaschinen zugeführt. Die Zuführungen waren als Ringleitungen ausgelegt, in denen das Konzentrat im Kreislauf gepumpt wurde. Ein Absetzen von Waschmittelbestandteilen trat nicht ein.
    • 2. Beispiel 1 wurde wiederholt under Verwendung von 57 Gew.-% Metasilikat und 22 Gew.-% eines nichtionischen Tensidgemisches aus 2 Gewichtsteilen C₉₋₁₁-Oxoalkohol mit 5 EO und 1 Ge­wichtsteil C₁₂₋₁₃-Oxoalkohol mit 6 EO. Die mittlere Korngröße des Mahlgutes betrug 16,5 µm, die Viskosität 54 Pa.s (Brook­field 16/20 bei 20 °C). Auch dieses Gemisch war lagerstabil, pump- und dosierfähig und ergab mit Wasser verdünnt (1 : 1 bis 1 : 3) dünnflüssige schwachschäumende Konzentrate mit vergleichbaren Eigenschaften.
    • 3. Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei 0,2 Gew.-% des nichtioni­schen Tensids durch die gleiche Menge einer Natriumtalgseife ersetzt wurden. Die Viskosität der Paste erhöhte sich auf 68 Pa.s. Die wäßrigen Laugen wiesen eine Besonders geringe Tendenz zur Schaumbildung auf.
    • 4. Es wurde eine Paste folgender Zusammensetzung hergestellt (in Gew.-%):
      17,5 % C₁₃-Oxoalkohol + 3 EO
      2,5 % C₁₃-Oxoalkohol + 6 EO
      2,0 % Na-Dodecylbenzolsulfonat
      8,0 % Polyethylenglykol (MG 400)
      7,5 % Acrylsäure-Maleinsäure-3:1-Copolymer (MG 70 000), vorliegend als Natriumsalz
      2,5 % Ethylendiamintetra-(methylenphosphonat), Na₆-Salz
      5,0 % Na-Nitrilotriacetat
      52,5 % Na-Metasilikat
      2,0 % Celluloseether
      0,3 % optische Aufheller
      0,2 % Na-Talgseife
      Die Abkürzung MG bedeutet Molekulargewicht. Die Verarbei­tung der Bestandteile zu einer homogenen, stabilen Paste er­folgte analog der in Beispiel 1 angegebenen Weise. Die mittlere Korngröße betrug 17,0 µm, wobei keine Anteile mit einer Korn­größe über 40 µm vorlagen. Die Viskosität betrug 76 Pa.s (nach Brookfield 6/10) bei 20 °C. Hinsichtlich ihrer Ge­brauchseigenschaften entsprach die Paste dem Mittel gemäß Beispiel 1 bei noch geringerer Schaumneigung, insbesondere während der Nachspülphase.
    • 5. Gegenüber Beispiel 4 wurde der Polyethylenglykolether durch ein 1:1-Gemisch aus Paraffinöl und einem Laurylether des Di­cyclopentenols ersetzt. Der für das Mahlen der Paste aufzu­wendende Energiebedarf war gegenüber Beispiel 4 um ca. 20 % geringer. Die Viskosität betrug 74 Pa.s. Weiterhin war die Neigung zur Schaumbildung des auf Anwendungskonzentration verdünnten Paste gegenüber Beispiel 4 noch weiter verringert.
    • 6. Der Ansatz enthielt die folgenden flüssigen Bestandteile (in Gew.-%):
      22 % Oleylalkohol-Cetylalkohol(1:1) + 1,5 PO + 6 EO
      6 % Polyethylenglykol 400
      Die Zusammensetzung der Feststoffe einschließlich Na-Dodecyl­benzolsulfonat entsprach den Angaben in Beispiel 4. Die auf eine mittlere Korngröße von 18,2 µm gemahlene, eine Viskosität von 82 Pa.s aufweisende Paste war lagerstabil und gut förder­bar. Ihre Schaumneigung bei Anwendungskonzentration war minimal. Außerdem zeichnete sich das Waschmittel durch eine verbesserte Ausspülbarkeit in der Nachspülphase aus.
    • 7. Die gemäß vorstehenden Beispielen hergestellten Pasten wurden in zylindrischen Metallfässern (Inhalt 200 l) abgefüllt und gelagert. Die Entnahme der Paste erfolgte über eine Absaug­leitung, die zentral in eine Folgeplatte (21) gemäß Fig. III mündete. Die Paste wurde über eine Förderpumpe zu einer Kreiselpumpe geführt, in der das Vermischen mit dem über ein Dosierventil (5) zugeführten, enthärteten Wasser im Verhältnis 1 : 1 erfolgte. Das Einspeisen in die Waschmaschinen (Waschstraße mit 10 Einheiten) erfolgte über eine zentrale Leitung mit ventilgesteuerten Zuführungen zu den einzelnen Maschinen. Die Steuerung erfolgte in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit der verdünnten Waschlauge in den Waschmaschi­nen und wurde so durchgeführt, daß die Entnahmepumpe, die Mischvorrichtung, das Zuführungsventil für das enthärtete Wasser und die jeweiligen Dosierventile an den einzelnen Waschmaschinen im Gleichtakt arbeiteten. Mit Hilfe eines zusätzlichen Drucksensors im Leitungssystem wurde dieses Steuersystem kontrolliert und ein konstanter geringer Über­druck aufrechterhalten. Hierdurch erübrigte sich die Instal­lation eines Ausgleichsbehälters. Ein Absetzen von festen Bestandteilen der verdünnten Paste erfolgte innerhalb der übliche Taktzeiten nicht. Nach längeren Standzeiten (z. B. über Nacht) wurde das Leitungssystem über eine Rückführ­leitung vorsorglich durchgespült. Die Anlage arbeitete während einer 1/2jährigen Testphase störungsfrei.

Claims (13)

1. Maschinelles Waschverfahren mit prozeßgesteuerter Dosierung von Waschmittel- und Wassermenge, gekennzeichnet durch die Verwendung
a) eines pastenförmigen, phosphatreduzierten bis phosphatfreien Waschmittels, das von Wasser, organischen Lösungsmitteln und hydrotropen Verbindungen im wesentlichen frei ist, bestehend aus einer im Temperaturbereich unterhalb 10 °C flüssigen Phase, die aus nichtionischen Tensiden aus der Klasse der Polyglycoletherverbindung gebildet wird, sowie einer darin dispergierten festen Phase, in der die Teilchen eine mittlere Korngröße von 5 bis 40 µm und höchstens 5 % der Teilchen eine Korngröße bis zu 80 µm aufweisen, wobei die feste Phase aus Waschalkalien, sequestrierend wirkenden Verbindungen und sonstigen Waschmittelbestandteilen sowie gegebenenfalls anionischen Tensiden gebildet wird, ferner
b) einer prozeßgesteuerten Vorrichtung zum Dosieren des Wasch­mittels in den Laugenbehälter der Waschmaschine, wobei mit dieser Vorrichtung das Waschmittel einem Vorratsbehälter ent­nommen und einer Mischvorrichtung zugeführt wird, in der es mit Wasser mindestens soweit verdünnt wird, daß die Bildung einer Gel-Phase übersprungen wird, worauf das wäßrige Ge­misch, gegebenenfalls nach Zwischenschaltung von Ausgleichs­bzw. Vorratsbehältern, der Waschmaschine zugeführt und - soweit dies nicht bereits in der Mischvorrichtung geschehen - mit weiterem Wasser auf eine Konzentration bis 0,5 bis 10 g/l verdünnt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des pastenförmigen Mittels an nichtionischen Tensiden 15 bis 30, vorzugsweise 18 bis 20 und insbesondere 20 bis 25 Gew.-% beträgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß das pastenförmige Waschmittel niedrigschmelzende Gemische nichtionischer Tenside mit unterschiedlichem Ethoxylierungsgrad und gegebenenfalls unterschiedlicher C-Kettenlänge enthält.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die flüssige Phase des pastenförmigen Mittels bis zu 12 Gew.-% mindestens eine Verbindung aus der Klasse der Polyethylenglykole mit niedrigem Molekulargewicht, der Paraffinöle und flüssigen Ether mit 8 bis 16 C-Atomen in der Kohlenwasserstoffkette enthält.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß das pastenförmige Mittel bis zu 4 Gew.-%, vor­zugsweise 0,5 bis 2,5 Gew.-% eines Sulfonat-Tensids aus der Klasse der C₁₀₋₁₃-Alkylbenzolsulfonate, C₁₁₋₁₅-Alkansul­fonate, C₁₂₋₁₈-alpha-Olefinsulfonate, alpha-Sulfofettsäuren und deren Ester sowie bis zu 1 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 0,5 Gew.-% einer C₁₂₋₁₈-Seife enthält.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Mittel Natriummetasilikat in Anteilen von 35 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise von 40 bis 65 Gew.-% enthält.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die mittlere Korngröße der dispergierten festen Phase zwischen 10 und 30 µm, vorzugsweise 10 und 20 µm liegt und die maximale Größe der Teilchen unter 50 µm, vor­zugsweise unter 40 µm liegt.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die nach Brookfield (6/10 bei 20 °C) gemessene Viskosität des verwendeten pastenförmigen Mittels von 20 bis 1 000 Pa. s, vorzugsweise von 30 bis 300 Pa.s aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Dosiervorrichtung verwendet, welche im wesentlichen aus folgenden Elementen besteht:
- einem Vorratsbehälter (1) für die Waschpaste (2),
- einer Entnahme- und Förderungseinrichtung (3) für die Paste,
- einer Mischvorrichtung (4) für die Paste mit Wasser, die einer Zuführung (5) entnommen wird,
- einer Zuführung (6) zur Verbrauchsstelle (Wasch­maschine) (8),
- einer Steuervorrichtung (9), die Bedarf an Waschmittel bzw. Waschlauge an der Verbrauchsstelle registriert und die Funktionen Einrichtungen (3), (4) und (5) ein­schließlich der Dosierung der Wasserzufuhr über (6) in Abhängigkeit von dem Bedarf steuert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Paste in der Mischvorrichtung (4) mit enthärtetem Wasser im Verhältnis 2 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 3 : 2 bis 1 : 3 verdünnt.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Vorrichtung zusätzlich einen Ausgleichs­behälter (7) enthält.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Funktion der Elemente (3), (4), (5) und (6) in Abhängigkeit von der in (8) gemessenen Leitfähigkeit der verdünnten Waschlauge synchron gesteuert wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung ein nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitender Injektor mit integriertem Absperrventil ist.
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