EP2181186A1 - Storage-stable surfactant solutions for peroxide bleaches - Google Patents

Storage-stable surfactant solutions for peroxide bleaches

Info

Publication number
EP2181186A1
EP2181186A1 EP08708902A EP08708902A EP2181186A1 EP 2181186 A1 EP2181186 A1 EP 2181186A1 EP 08708902 A EP08708902 A EP 08708902A EP 08708902 A EP08708902 A EP 08708902A EP 2181186 A1 EP2181186 A1 EP 2181186A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
solutions
solutions according
manganese
complex
bleaching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08708902A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Bachus
Christian Dörfler
Bernd Horrer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHT Germany GmbH
Original Assignee
CHT R Beitlich GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHT R Beitlich GmbH filed Critical CHT R Beitlich GmbH
Publication of EP2181186A1 publication Critical patent/EP2181186A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/39Organic or inorganic per-compounds
    • C11D3/3902Organic or inorganic per-compounds combined with specific additives
    • C11D3/3905Bleach activators or bleach catalysts
    • C11D3/3932Inorganic compounds or complexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722Oxidation by peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/26Organic compounds containing nitrogen
    • C11D3/33Amino carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/39Organic or inorganic per-compounds
    • C11D3/3902Organic or inorganic per-compounds combined with specific additives
    • C11D3/3937Stabilising agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/39Organic or inorganic per-compounds
    • C11D3/3947Liquid compositions
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1026Other features in bleaching processes
    • D21C9/1036Use of compounds accelerating or improving the efficiency of the processes

Definitions

  • the invention relates to the use of storage-stable surfactant solutions in bleaching processes with hydrogen peroxide, which use manganese complexes, in particular of triazacyclononanones, as catalyst.
  • Hydrogen peroxide is one of the most important bleaching agents today, which decomposes when used in water and oxygen. In contrast to chlorine-containing bleaching agents, there are no toxic or carcinogenic halogen-containing substances. Thus, it continues to gain ground in many industrial areas. Typical applications for hydrogen peroxide are the paper and pulp industry, the textile finishing or household detergents, where hydrogen peroxide forms on dissolving perborates or percarbonates. 2,200,000 tonnes of hydrogen peroxide are produced each year, 50% for paper and pulp and 10% for textile bleaching.
  • the first catalyst in a commercial household detergent was a binuclear manganese complex with one 1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononanone (L) connected by three oxygen bridges:
  • the catalyst was first used by Wieghardt et al. (Lit. 29-32) describe and 0 C and pH ranges effectively 9-11 even at 4O, but was due to Fiber damage of the cellulosic material after a short time taken back from the market.
  • Me 4 dtne 1, 2-bis (4,7-dimethyl-l, 4,7-triazacyclonon-1-yl) ethane.
  • These catalysts can also lower while still providing the desired white effect treatment temperatures in the textile bleaching of 98 0 C or more, for example 8O 0 C.
  • pulp bleaching it is customary to sequester and / or remove the manganese ions for manganese removal prior to bleaching with hydrogen peroxide in precursors with EDTA or DTPA.
  • these two complexing agents are neither biodegradable nor are they eliminated in sewage treatment plants.
  • EDTA and DTPA still dominate complexing agent use in pulp bleaching.
  • These two complexing agents also allow for efficient bleaching with cat 1) because they bind the manganese liberated during the bleaching process from the catalyst and thereby reduce the peroxide decomposing and cotton damaging effect.
  • WO 2007/042192 A2 describes bleach compositions containing a defined Mn catalyst, an aminocarboxylate-based complexing agent, hydrogen peroxide and, in addition, a carbonate or borate buffer.
  • the buffer keeps the pH constant over a certain range and thus contributes to a further stabilization of the bleaching compositions and in particular of the Mn complexes contained therein.
  • the complexing agents used can be EDTA, HEDTA, NTA, N-hydroxyethylaminodiacetic acid, DTPA, MGDA or alanine-N, N-diacetic acid.
  • amines are also used for stabilizing bleach compositions, as described in DE 197 02 734 A1.
  • compositions described therein are biodegradable aliphatic or alicyclic amines having 1 to 12 C atoms; In addition, these amines, which contain only one N atom in each case, can additionally carry (also in each case several) hydroxyl groups.
  • complexing agents for example, aminocarboxylates are used in these compositions, especially those containing an N, N-diacetic acid grouping, such as EDTA, NTA, aspartic acid / glutamic acid or .beta.-alanine-N, N-diacetic acid, iminodiacetic acid.
  • a disadvantage of the previously known in the prior art method is that the catalyst is always mixed separately from the actual bleaching composition to be used, which not only has a higher equipment complexity by additional metering result. Moreover, at least with a dimension of the mass of the catalyst with an (analytical) balance, the risk of overdosing of the catalyst to be used only in small quantities increases. In addition to the catalyst, the actual bleaching agent is usually added separately.
  • the pH adjustment has an influence on the stability of the product. If the specified pH is not adjusted, no storage-stable product can be formulated.
  • the object of the present invention is accordingly to provide stable and, in particular, storage-stable compositions which can be used in peroxide bleaching and over which a bleach-active catalyst no longer has to be added separately. Such compositions would therefore already contain the catalyst in solution, which would make an additional separate metering or dissolution of a (catalyst) powder superfluous.
  • compositions except for the blending agent to be blended separately, should contain all the excipients and agents necessary for peroxide bleaching so that the amount of blending and / or metering operations can be minimized by the use of such compositions.
  • the invention relates to storage-stable surfactant solutions
  • At least one manganese-based metal complex of general formula I admixed with a surfactant as process auxiliary
  • L represents a ligand of an organic molecule having a number of nitrogen atoms which coordinate via its nitrogen atoms to the manganese center (centers); Mn for manganese in the oxidation state III or IV; n and m are each independently an integer of 1 to 3; X for a coordination or bridge species; p is an integer having a value of 0 to 4; z for a charge of the complex, which is a whole negative and positive
  • coordination species are understood in particular to be monodentate ligands.
  • bridge species summarizes those multidentate ligands which connect at least 2 metal atoms (bridging) to one another (for a more detailed explanation of these terms, see “Coordination Chemistry” by L. Gade, Wiley-VCH 1998).
  • the catalyst can be incorporated into existing auxiliaries, that is, for example, commercially available surfactant solutions / detergents, and the resulting compositions nevertheless have sufficient storage stability. Surprisingly, the solubility in the detergent is sufficient and the shelf life at 25 0 C is even several months. Because of these conditions, a large amount of (storage-stable) surfactant solution can be prepared directly, so that the error in the dimension of the amount of catalyst required for the admixture is reduced accordingly.
  • the surfactant solutions according to the invention may furthermore contain at least one biodegradable or at least bioeliminable complexing agent (b).
  • the solutions are characterized in that the
  • Me 4 dtne l, 2-bis (4,7-dimethyl-l, 4,7-triazacyclonon-1-yl) ethane.
  • EDTA and DTPA are commonly considered to be strongly binding complexing agents for a wide variety of metal cations. Due to the associated very high complex formation constants, the binding capacity is extremely strong. However, with the aid of the present invention it is preferred to use complexing agent with significantly lower complex formation constant, also in view of the associated improved environmental properties. Accordingly, it is particularly preferred for the purposes of the present invention if the complexing agents have a complex formation constant of less than or equal to 12, in particular less than or equal to 10.
  • aminocarboxylic acids are suitable as complexing agents, examples being:
  • Biodegradable complexing agents according to OECD 302 B Carboxymethylated polyethylenimine (Trilon P ® )
  • biodegradability in the sense of the present invention is defined and measured as follows:
  • the degradation is determined by periodic measurements of DOC (Dissolved Organic Carbon), CO 2 or O 2 .
  • DOC Dissolved Organic Carbon
  • O 2 Organic 2
  • the criterion for easy biodegradability is the achievement of 70% DOC elimination and 60% oxygen consumption or production of carbon dioxide within 10 days after exceeding the degree of degradation of 10%.
  • OECD 302 methods :
  • DOC, CO 2 and O 2 are measured at periodic intervals and set in relation to the DOC and TOC at the beginning of the test.
  • the percentage degradation rate calculated in this way gives the degradation curve plotted against time.
  • the criterion for a potential biodegradability is the achievement of> 20% DOC decrease or oxygen consumption after 28 days. Complete biodegradability (elimination) is assumed to be> 70% after 28 days.
  • the product is readily biodegradable according to OECD criteria.
  • the actual bleaching agent used in each of the further sections of the description and the patent claims is a 35% strength by weight aqueous solution of hydrogen peroxide.
  • component (a) and (b) may be preferred in various proportions in the mixtures according to the invention. However, for the purposes of the present invention, preference is given to adjusting the weight ratio of component (a) to component (b) in the range from 20: 1 to 500: 1, more preferably within a range from 80: 1 to 300: 1 with the advantages of higher whiteness with acceptable fiber damage.
  • solutions according to the invention need not contain any buffer substances, in particular no buffer substances based on borates and / or carbonates, for stabilizing the manganese complexes contained in these solutions.
  • the effectiveness of the bleaching mixtures can be substantially increased by an additional component (c) in the form of sodium hydroxide and / or potassium hydroxide. Accordingly, it is particularly preferred that the mixtures according to the invention contain these additional alkaline substances.
  • the additional component (c) in the form of sodium and / or potassium hydroxide solution is not incorporated into the formulation / blend but is added to the treatment liquor see, for example, series of experiments 1.
  • the addition of the liquor to the treatment liquor is necessary around the optimum pH range for to adjust the bleaching with the catalyst.
  • Another embodiment of the present invention is the use of the solutions as defined above for the peroxide bleaching of cellulosic substrates.
  • cotton or shredded wood material is particularly preferably bleached, for example in textile finishing, household washing, pulp bleaching or paper bleaching.
  • a commercially available liquid detergent Felosan ® NFG were, for the examples and comparative examples and the following sodium salt solutions of complexing agents used:
  • Comparative Example 1 shows a non-catalyzed bleach. The residual peroxide is over 90% very high, the bleach was consumed little and the whiteness is only 59 Berger units. Comparative Example 2 shows the effect of cat 1) without addition of further complexing agents. Whiteness increases by 3 points, but the damage factor also increases to 0.3.
  • Comparative Example 5 demonstrates that even a good heavy metal complexing agent such as DTPMP has little positive effect in such an all-in process.
  • Inventive Examples 1 to 4 show all fiber damage factors ⁇ 0.2 and the same final whiteness as EDTA or DTPA. Phosphonates such as DTPMP are less effective and phosphonates are not sufficiently eliminated by OECD 301 or OECD 302 methods.
  • the catalyst is stirred into the detergent and adjusted to the desired pH with acetic acid or formic acid. It produces intense red-colored, clear solutions that are stable at temperatures below 25 0 C for months.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

The invention relates to the use of storage-stable surfactant solutions in bleaching methods with hydrogen peroxide, using manganese complexes, in particular with triazacyclononanones.

Description

Lagerstabile Tensidlösungen zur Peroxidbleiche Storage-stable surfactant solutions for peroxide bleaching
Die Erfindung betrifft den Einsatz lagerstabiler Tensidlösungen in Bleichverfahren mit Wasserstoffperoxid, die als Katalysator Mangan- Komplexe insbesondere von Triazacyclononanonen verwenden.The invention relates to the use of storage-stable surfactant solutions in bleaching processes with hydrogen peroxide, which use manganese complexes, in particular of triazacyclononanones, as catalyst.
Wasserstoffperoxid stellt eines der wichtigsten heutigen Bleichmittel dar, welches bei der Anwendung in Wasser und Sauerstoff zerfällt. Im Gegensatz zu chlorhaltigen Bleichmitteln entstehen keine toxischen oder cancerogenen halogenhaltigen Stoffe. Somit setzt es sich in vielen industriellen Bereichen immer weiter durch. Als typische Anwendungsgebiete für Wasserstoffperoxid seien die Papier- und Zellstoffindustrie, die Textilveredlung oder auch Haushaltswaschmittel genannt, wo sich Wasserstoffperoxid beim Auflösen von Perboraten oder Percarbonaten bildet. Pro Jahr werden 2.200.000 Tonnen Wasserstoffperoxid produziert, 50% für Papier- und Zellstoff- und, 10% für Textilbleiche.Hydrogen peroxide is one of the most important bleaching agents today, which decomposes when used in water and oxygen. In contrast to chlorine-containing bleaching agents, there are no toxic or carcinogenic halogen-containing substances. Thus, it continues to gain ground in many industrial areas. Typical applications for hydrogen peroxide are the paper and pulp industry, the textile finishing or household detergents, where hydrogen peroxide forms on dissolving perborates or percarbonates. 2,200,000 tonnes of hydrogen peroxide are produced each year, 50% for paper and pulp and 10% for textile bleaching.
Als Nachteil von Wasserstoffperoxid werden die Notwendigkeit zur Aktivierung durch Erhitzen oder Alkalizusatz sowie die bei dieser Art der Aktivierung ablaufende Hauptreaktion des Zerfalls zu bleichunwirksamen Sauerstoff angesehen, so dass nur ein kleiner Teil der Bleichkraft umgesetzt werden kann. Die Patentliteratur beschreibt viele Aktivatoren und Katalysatoren, die hier Verbesserung versprechen. In Haushaltswaschmitteln haben sich Aktivatoren durchgesetzt, die mit Wasserstoffperoxid Persäuren bilden, welche bei niedriger Temperatur bereits bleichend wirken.As a disadvantage of hydrogen peroxide, the need for activation by heating or addition of alkali as well as the main reaction of the decomposition proceeding to this type of activation into bleach-inactive oxygen are considered, so that only a small part of the bleaching power can be converted. The patent literature describes many activators and catalysts that promise improvement here. In household detergents activators have prevailed that form peracids with hydrogen peroxide, which already act bleaching at low temperature.
Da solche Aktivatoren stöchiometrisch wirken, entstehen hohe Kosten sowie eine hohe zusätzliche CSB-Belastung (Chemischer Sauerstoffbedarf) für das Abwasser, so dass in industriellen Prozessen Aktivatoren bis heute kaum Verwendung finden.Since such activators act stoichiometrically, high costs and a high additional COD load (chemical oxygen demand) for the wastewater, so that in industrial processes activators are hardly used until today.
Katalysatoren werden dagegen nur mit geringen Stoffmengen eingesetzt. Dennoch gibt es im Bereich der Behandlung von cellulosischen Fasern wie Papier- oder Textilindustrie kaum technisch etablierte Katalysatoren für die Peroxidbleiche, siehe Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 206-222 „Applications of Transition-Metal Catalysts to Textile and Wood-Pulp Bleaching". Auf diesen Übersichtsartikel bezieht sich die Angabe weiterer Literaturstellen (Lit. XX).On the other hand, catalysts are only used with small amounts of material. Nevertheless, there are hardly any technically established catalysts for peroxide bleaching in the treatment of cellulosic fibers such as the paper or textile industry, see Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 206-222 "Applications of Transition-Metal Catalysts to Textile and Wood Pulp Bleaching." This review article refers to additional references (ref XX).
Der erste Katalysator in einem kommerziellen Haushaltswaschmittel war ein zweikerniger Mangankomplex mit je einem 1,4,7-Trimethyl-1,4,7- triazacyclononanon (L), der über drei Sauerstoffbrücken verbunden ist:The first catalyst in a commercial household detergent was a binuclear manganese complex with one 1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononanone (L) connected by three oxygen bridges:
[LMnIV(μ-O)3MnIVL]2+Yq (Kat. 1)[LMn IV (μ-O) 3 Mn IV L] 2+ Y q (Cat. 1)
Als Anion kann zum Beispiel Hexafluorophosphat eingesetzt werden (Y = PF6, q = 2; Katl PF6). Der Katalysator wurde 1988 erstmals von Wieghardt et al. (Lit. 29-32) beschreiben und ist bereits bei 4O0C und pH-Bereichen von 9 bis 11 wirksam, wurde jedoch aufgrund von Faserschädigungen des cellulosischen Materials nach kurzer Zeit wieder vom Markt genommen.For example hexafluorophosphate can be used as the anion (Y = PF 6 , q = 2, Katl PF 6 ). The catalyst was first used by Wieghardt et al. (Lit. 29-32) describe and 0 C and pH ranges effectively 9-11 even at 4O, but was due to Fiber damage of the cellulosic material after a short time taken back from the market.
Ein weiterer Katalysator mit höherer pH-Toleranz und Temperaturstabilität wurde ebenfalls von Wieghardt et al. (Lit. 37) beschrieben, es handelt sich dabei um ein dimer verbrücktes Triazacyclononanon-Derivat:Another catalyst with higher pH tolerance and temperature stability has also been described by Wieghardt et al. (Ref. 37), which is a dimer bridged triazacyclononanone derivative:
[MnIVMnπi(μ-O)2(μ-CH3COO)(Me4dtne)]2+ (Kat. 2)[Mn IV Mn πi (μ-O) 2 (μ-CH 3 COO) (Me4dtne)] 2+ (cat. 2)
Me4dtne = l,2-Bis(4,7-dimethyl-l,4,7-triazacyclonon-l-yl)ethan.Me 4 dtne = 1, 2-bis (4,7-dimethyl-l, 4,7-triazacyclonon-1-yl) ethane.
Diese Katalysatoren dienen dazu, Lauge einzusparen, da anschließend nicht neutralisiert werden muss. Bei textilen Fasermaterialien bedeuten hohe pH-Werte in Behandlungsbädern zudem eine Verschlechterung des Griffes der Ware, die auch durch nachfolgende Weichmacherzusätze nicht mehr vollständig ausgeglichen werden kann.These catalysts are used to save lye, since then does not need to be neutralized. In the case of textile fiber materials, high pH values in treatment baths also result in a deterioration in the feel of the goods, which can no longer be completely compensated for by subsequent plasticizer additions.
Ebenfalls können diese Katalysatoren Behandlungstemperaturen in der Textilbleiche von 980C oder mehr auf z.B. 8O0C absenken und dabei dennoch den erwünschten Weißeffekt erbringen. Je niederer die Behandlungstemperatur und der pH-Wert, desto geringer ist auch die Neigung von Textilien zur Lauffaltenbildung, da eine innere Weichheit der Ware erhalten bleibt.These catalysts can also lower while still providing the desired white effect treatment temperatures in the textile bleaching of 98 0 C or more, for example 8O 0 C. The lower the treatment temperature and the pH, the lower the tendency of textiles to form creases, as an inner softness of the product is retained.
Ein großer Nachteil der Katalysatoren sind jedoch faserschädigende Wirkungen. Die Ursache der Faserschädigung von Kat 1) liegt vermutlich darin, dass sich der Katalysator während der Anwendung in eine weniger selektive Spezies umwandelt und dabei die entstehenden Metaboliten oder die im Endstadium auftretenden Manganionen katalytische Schädigungen verursachen. Dabei geht auch die weißgradsteigernde Wirkung des Katalysators teilweise oder völlig verloren.However, a major disadvantage of the catalysts are fiber damaging effects. The cause of the fiber damage of cat 1) presumably lies in the fact that the catalyst converts during use into a less selective species and thereby the resulting Metabolites or the end-stage manganese ions cause catalytic damage. The whitening-enhancing effect of the catalyst is partially or completely lost.
In der Zellstoffbleiche ist es üblich, zur Manganentfernung vor dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid in Vorstufen mit EDTA oder DTPA die Manganionen zu maskieren und/oder zu entfernen. Diese beiden Komplexbildner sind allerdings weder biologisch abbaubar, noch werden sie in Kläranlagen eliminiert. Da sie darüber hinaus im Verdacht stehen, ein Remobilisiervermögen von toxischen Schwermetallen aufzuweisen und in Trinkwasserreservoiren nachgewiesen werden, ist deren Verwendung in vielen Ländern eingeschränkt oder gänzlich verboten. Dennoch dominieren EDTA und DTPA bis heute den Komplexbildnereinsatz in der Zellstoffbleiche. Diese beiden Komplexbildner ermöglichen auch eine effiziente Bleiche mit Kat 1), da sie das während des Bleichprozesses frei werdende Mangan aus dem Katalysator binden und dadurch die peroxidzersetzende und baumwollschädigende Wirkung reduzieren.In pulp bleaching, it is customary to sequester and / or remove the manganese ions for manganese removal prior to bleaching with hydrogen peroxide in precursors with EDTA or DTPA. However, these two complexing agents are neither biodegradable nor are they eliminated in sewage treatment plants. In addition, as they are suspected of having toxicant heavy metal remobilizing properties and are detected in drinking water reservoirs, their use in many countries is restricted or entirely prohibited. Nevertheless, EDTA and DTPA still dominate complexing agent use in pulp bleaching. These two complexing agents also allow for efficient bleaching with cat 1) because they bind the manganese liberated during the bleaching process from the catalyst and thereby reduce the peroxide decomposing and cotton damaging effect.
WO 2007/042192 A2 beschreibt Bleichmittelzusammensetzungen, die einen definierten Mn-Katalysator, einen aminocarboxylatbasierten Komplexbildner, Wasserstoffperoxid und darüberhinaus einen Carbonat- oder Borat-Puffer enthalten. Der Puffer hält dabei den pH-Wert über einen gewissen Bereich konstant und trägt somit zu einer weiteren Stabilisierung der Bleichmittelzusammensetzungen und insbesondere der darin enthaltenen Mn-Komplexe bei. Als Komplexbildner können EDTA, HEDTA, NTA, N-Hydroxyethylaminodiessigsäure, DTPA, MGDA oder Alanin-N,N-diessigsäure zum Einsatz kommen. Abgesehen von Puffern werden auch Amine zur Stabilisierung von Bleichmittelzusammensetzungen herangezogen, wie in DE 197 02 734 Al beschrieben wird. Ein unabdingbarer Bestandteil der darin beschrieben Zusammensetzungen sind biologisch weitgehend abbaubare aliphatische oder alizyklische Amine mit 1 bis 12 C-Atomen; diese durchweg nur ein N-Atom enthaltenden Amine können darüber hinaus zusätzlich (auch jeweils mehrere) Hydroxylgruppen tragen. Als Komplexbildner werden in diesen Zusammensetzungen zum Beispiel Aminocarboxylate verwendet, insbesondere solche, welche eine N, N- Diessigsäuregruppierung enthalten, wie zum Beispiel EDTA, NTA, Asparaginsäure-/Glutaminsäure- oder ß-Alanin-N,N-diessigsäure, Iminodiessigsäure.WO 2007/042192 A2 describes bleach compositions containing a defined Mn catalyst, an aminocarboxylate-based complexing agent, hydrogen peroxide and, in addition, a carbonate or borate buffer. The buffer keeps the pH constant over a certain range and thus contributes to a further stabilization of the bleaching compositions and in particular of the Mn complexes contained therein. The complexing agents used can be EDTA, HEDTA, NTA, N-hydroxyethylaminodiacetic acid, DTPA, MGDA or alanine-N, N-diacetic acid. Apart from buffers, amines are also used for stabilizing bleach compositions, as described in DE 197 02 734 A1. An indispensable component of the compositions described therein are biodegradable aliphatic or alicyclic amines having 1 to 12 C atoms; In addition, these amines, which contain only one N atom in each case, can additionally carry (also in each case several) hydroxyl groups. As complexing agents, for example, aminocarboxylates are used in these compositions, especially those containing an N, N-diacetic acid grouping, such as EDTA, NTA, aspartic acid / glutamic acid or .beta.-alanine-N, N-diacetic acid, iminodiacetic acid.
Nachteilhaft an den bisher im Stand der Technik bekannten Verfahren ist, dass der Katalysator immer separat zu der eigentlich zu verwendenden Bleichmittelzusammensetzung gemischt wird, was nicht nur einen höheren apparativen Aufwand durch zusätzliche Dosieranlagen zur Folge hat. Darüberhinaus steigt, zumindest bei einer Abmessung der Masse des Katalysators mit einer (Analysen-) Waage, die Gefahr einer Überdosierung des nur in geringer Menge einzusetzenden Katalysators. Neben dem Katalysator wird in aller Regel auch immer das eigentliche Bleichmittel separat zugemischt.A disadvantage of the previously known in the prior art method is that the catalyst is always mixed separately from the actual bleaching composition to be used, which not only has a higher equipment complexity by additional metering result. Moreover, at least with a dimension of the mass of the catalyst with an (analytical) balance, the risk of overdosing of the catalyst to be used only in small quantities increases. In addition to the catalyst, the actual bleaching agent is usually added separately.
Die pH-Wert-Einstellung hat einen Einfluss auf die Stabilität des Produktes. Wird nicht der angegebenen pH-Wert eingestellt, so kann kein lagerstabiles Produkt formuliert werden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demnach in der Bereitstellung von über einen längeren Zeitraum stabilen und insbesondere lagerstabilen Zusammensetzungen, welche in der Peroxidbleiche verwendet werden können und welchen ein bleichaktiver Katalysator nicht mehr separat zugemischt werden muss. Solche Zusammensetzungen würden den Katalysator also schon in Lösung enthalten, was eine zusätzliche separate Dosierung oder ein Auflösen eines (Katalysator-) Pulvers überflüssig machen würde.The pH adjustment has an influence on the stability of the product. If the specified pH is not adjusted, no storage-stable product can be formulated. The object of the present invention is accordingly to provide stable and, in particular, storage-stable compositions which can be used in peroxide bleaching and over which a bleach-active catalyst no longer has to be added separately. Such compositions would therefore already contain the catalyst in solution, which would make an additional separate metering or dissolution of a (catalyst) powder superfluous.
Die Zusammensetzungen sollen, abgesehen vom separat zuzumischenden Bleichmittel, alle für die Peroxidbleiche notwendigen Hilfs- und Wirkstoffe enthalten, so dass das Ausmaß an Misch- und/oder Dosierungsoperationen durch die Verwendung solcher Zusammensetzungen auf ein Minimum reduziert werden kann.The compositions, except for the blending agent to be blended separately, should contain all the excipients and agents necessary for peroxide bleaching so that the amount of blending and / or metering operations can be minimized by the use of such compositions.
Die Erfindung betrifft in einer ersten Ausführungsform lagerstabile Tensidlösungen enthaltendIn a first embodiment, the invention relates to storage-stable surfactant solutions
wenigstens einen, einem Tensid als Prozesshilfsmittel beigemischten Metallkomplex auf Mangan-Basis der allgemeinen Formel Iat least one manganese-based metal complex of general formula I admixed with a surfactant as process auxiliary
[LnMnmXp]zYq (I) worin[L n Mn m Xp] z Y q (I) where
L für einen Liganden eines organischen Moleküls mit einer Anzahl von Stickstoffatomen, die über seine Stickstoffatome zu dem Mangan- Zentrum (Zentren) koordinieren; Mn für Mangan im Oxidationszustand III oder IV; n und m unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 3; X für eine Koordinations- oder Brückenspezies; p für eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 4 ; z für eine Ladung des Komplexes, die eine ganze negative und positiveL represents a ligand of an organic molecule having a number of nitrogen atoms which coordinate via its nitrogen atoms to the manganese center (centers); Mn for manganese in the oxidation state III or IV; n and m are each independently an integer of 1 to 3; X for a coordination or bridge species; p is an integer having a value of 0 to 4; z for a charge of the complex, which is a whole negative and positive
Zahl umfasst;Number includes;
Y für ein Gegenion steht, dessen Typ der Ladung z des Komplexes abhängig ist, insbesondere für PF6 ", und q = z/[Ladung Y].Y stands for a counterion whose type depends on the charge z of the complex, in particular for PF 6 " , and q = z / [charge Y].
Komplexe der hier beschriebenen Art sind beispielsweise aus der WO 94/21777 Al bekannt, auf die voll umfänglich insoweit Bezug genommen wird.Complexes of the type described here are known, for example, from WO 94/21777 A1, to which full reference is made in this respect.
Unter Koordinationsspezies im Sinne der vorliegenden Erfindung werden insbesondere einzähnige Liganden verstanden. Unter dem Begriff Brückenspezies werden solche mehrzähnigen Liganden zusammengefasst, welche mindestens 2 Metallatome (verbrückend) miteinander verbinden (für eine eingehendere Erläuterung dieser Begriffe vgl. „Koordinations-Chemie" von L. Gade, Wiley-VCH 1998).In the context of the present invention, coordination species are understood in particular to be monodentate ligands. The term bridge species summarizes those multidentate ligands which connect at least 2 metal atoms (bridging) to one another (for a more detailed explanation of these terms, see "Coordination Chemistry" by L. Gade, Wiley-VCH 1998).
Überraschenderweise wurde gefunden, dass der Katalysator in bestehende Hilfsstoffe, das heißt zum Beispiel handelsübliche Tensidlösungen/Waschmittel eingearbeitet werden kann und die resultierenden Zusammensetzungen dabei trotzdem eine ausreichende Lagerstabilität aufweisen. Überraschenderweise ist die Löslichkeit im Waschmittel ausreichend und die Lagerfähigkeit bei 25 0C beträgt sogar mehrere Monate. Aufgrund dieser Gegebenheiten kann direkt eine große Menge an (lagerstabiler) Tensidlösung hergestellt werden, so dass der Fehler bei der Abmessung der zur Beimischung benötigten Katalysatormenge entsprechend vermindert wird. Neben den oben genannten Komponenten (a) können die erfindungsgemäßen Tensidlösungen weiterhin wenigstens einen biologisch abbaubaren oder wenigstens bioeliminierbaren Komplexbildner (b) enthalten.Surprisingly, it has been found that the catalyst can be incorporated into existing auxiliaries, that is, for example, commercially available surfactant solutions / detergents, and the resulting compositions nevertheless have sufficient storage stability. Surprisingly, the solubility in the detergent is sufficient and the shelf life at 25 0 C is even several months. Because of these conditions, a large amount of (storage-stable) surfactant solution can be prepared directly, so that the error in the dimension of the amount of catalyst required for the admixture is reduced accordingly. In addition to the abovementioned components (a), the surfactant solutions according to the invention may furthermore contain at least one biodegradable or at least bioeliminable complexing agent (b).
Ferner ist es überraschend, dass dabei nicht auf EDTA oder DTPA zurückgegriffen werden muss. Es können mit guten Effekten auch biologisch eliminierbare und besonders überraschend auch biologisch leicht abbaubare Komplexbildner eingesetzt werden, insbesondere deren Komplexbildungskonstanten weit kleiner als EDTA oder DTPA sind.Furthermore, it is surprising that it does not have to resort to EDTA or DTPA. It is also possible, with good effects, to use biologically eliminatable and, surprisingly, also readily biodegradable complexing agents, in particular whose complexing constants are far smaller than EDTA or DTPA.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegendenIn a particularly preferred embodiment of the present invention
Erfindung sind die Lösungen dadurch gekennzeichnet, dass dieInvention, the solutions are characterized in that the
Komplexe Salze der allgemeinen Formel IIComplex salts of the general formula II
[LMnIV(μ-O)3MnIVL]2+Yq (II) mit[LMn IV (μ-O) 3 Mn IV L] 2+ Y q (II) with
L = l,4,7-Trimethyl-l,4,7-triazacyclononanon und/oder der allgemeinen Formel IIIL = 1, 4,7-trimethyl-l, 4,7-triazacyclononanon and / or the general formula III
[MnIVMnπi(μ-O)2(μ-CH3COO)(Me4dtne)]2+ (III) mit[Mn IV Mn πi (μ-O) 2 (μ-CH 3 COO) (Me4dtne)] 2+ (III) with
Me4dtne = l,2-Bis(4,7-dimethyl-l,4,7-triazacyclonon-l-yl)ethan sind.Me 4 dtne = l, 2-bis (4,7-dimethyl-l, 4,7-triazacyclonon-1-yl) ethane.
EDTA und DTPA gelten gemeinhin als stark bindende Komplexbildner für verschiedenste Metallkationen. Aufgrund der damit verbundenen sehr hohen Komplexbildungskonstanten ist das Bindungsvermögen außerordentlich stark. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es jedoch bevorzugt, Komplexbildner mit deutlich geringerer Komplexbildungskonstante einzusetzen, auch im Hinblick auf die damit verbundenen verbesserten Umwelteigenschaften. Dementsprechend ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, wenn die Komplexbildner eine Komplexbildungskonstante kleiner gleich 12, insbesondere kleiner gleich 10 aufweisen.EDTA and DTPA are commonly considered to be strongly binding complexing agents for a wide variety of metal cations. Due to the associated very high complex formation constants, the binding capacity is extremely strong. However, with the aid of the present invention it is preferred to use complexing agent with significantly lower complex formation constant, also in view of the associated improved environmental properties. Accordingly, it is particularly preferred for the purposes of the present invention if the complexing agents have a complex formation constant of less than or equal to 12, in particular less than or equal to 10.
Als Komplexbildner kommen dabei insbesondere Aminocarbonsäuren in Frage, als Beispiele seien genannt:In particular, aminocarboxylic acids are suitable as complexing agents, examples being:
Biologisch eliminierbare Komplexbildner nach OECD 302 B: Carboxymethyliertes Polyethylenimin (Trilon P®)Biodegradable complexing agents according to OECD 302 B: Carboxymethylated polyethylenimine (Trilon P ® )
Biologisch leicht abbaubare Komplexbildner nach OECD 301-Methoden: NTA (Trilon A®), MGDA (Methylglycindiessigsäure, Trilon M®), IDS (Iminodisuccinat, Baypure CX®).Readily biodegradable complexing agent according to OECD 301 Methods: NTA (Trilon A ®), MGDA (methylglycinediacetic acid, Trilon M ®), IDS (iminodisuccinate, Baypure CX ®).
Die biologische Abbaubarkeit im Sinne der vorliegenden Erfindung wird wie folgt definiert und gemessen:The biodegradability in the sense of the present invention is defined and measured as follows:
OECD 301-Methoden:OECD 301 methods:
Geprüft wird in diesen Methoden die leichte biologische Abbaubarkeit.In these methods, the ready biodegradability is tested.
Der Abbau wird durch periodische Messungen von DOC (Dissolved Organic Carbon), CO2 oder O2 bestimmt. Kriterium für eine leichte biologische Abbaubarkeit ist das Erreichen von 70% DOC-Elimination und 60% Sauerstoffverbrauch bzw. Produktion von Kohlendioxid innerhalb von 10 Tagen nach Überschreiten des Abbaugrades von 10%. OECD 302-Methoden:The degradation is determined by periodic measurements of DOC (Dissolved Organic Carbon), CO 2 or O 2 . The criterion for easy biodegradability is the achievement of 70% DOC elimination and 60% oxygen consumption or production of carbon dioxide within 10 days after exceeding the degree of degradation of 10%. OECD 302 methods:
Geprüft wird in diesen Methoden auf potentielle biologische Abbaubarkeit.These methods test for potential biodegradability.
DOC, CO2 und O2 werden in periodischen Intervallen gemessen und in Relation zum DOC und TOC beim Beginn des Tests gesetzt. Der dadurch errechnete prozentuale Abbaugrad ergibt gegen die Zeit aufgetragen die Abbaukurve. Kriterium für eine potentielle biologische Abbaubarkeit ist das Erreichen von > 20% DOC-Abnahme bzw. Sauerstoffverbrauch nach 28 Tagen. Eine vollständige biologische Abbaubarkeit (Elimination) wird bei Werten > 70% nach 28 Tagen angenommen.DOC, CO 2 and O 2 are measured at periodic intervals and set in relation to the DOC and TOC at the beginning of the test. The percentage degradation rate calculated in this way gives the degradation curve plotted against time. The criterion for a potential biodegradability is the achievement of> 20% DOC decrease or oxygen consumption after 28 days. Complete biodegradability (elimination) is assumed to be> 70% after 28 days.
Nachfolgend Daten der hier erwähnten Produkte:Following data of the products mentioned here:
Trilon® A flüssigTrilon ® A Liquid
Versuchsmethode: OECD 302B; ISO 9888; 88/302/EWG, Teil CExperimental method: OECD 302B; ISO 9888; 88/302 / EEC, Part C
Analysemethode: CSB-AbnahmeMethod of analysis: COD decrease
Eliminationsgrad: > 90%Degree of elimination:> 90%
Bewertung : Aus dem Wasser gut eliminierbar.Rating: Easily eliminated from the water.
Bewertung: Das Produkt ist nach den Kriterien der OECD biologisch leicht abbaubar (readily biodegradable)Evaluation: The product is readily biodegradable according to OECD criteria
Trilon® C flüssigTrilon ® C liquid
Versuchsmethode: OECD 302B; ISO 9888; 88/302/EWG, Teil CExperimental method: OECD 302B; ISO 9888; 88/302 / EEC, Part C
Analysemethode: DOC-AbnahmeAnalysis method: DOC decrease
Eliminationsgrad: < 5% (28d)Degree of elimination: <5% (28d)
Bewertung: Aus dem Wasser schlecht eliminierbar. Trilon® M flüssigRating: Badly eliminated from the water. Trilon ® M liquid
Versuchsmethode: OECD 301C; ISO 9408; 92/69/EWG, C.4-FExperimental method: OECD 301C; ISO 9408; 92/69 / EEC, C.4-F
Analysemethode: DOC-AbnahmeAnalysis method: DOC decrease
Eliminationsgrad: > 90%Degree of elimination:> 90%
Bewertung: Leicht biologisch abbaubar.Rating: Easily biodegradable.
Versuchsmethode : OECD 301A (neue Version) Analysemethode: DOC-Abnahme Eliminationsgrad : 90 - 100% (14d) Bewertung: Leicht biologisch abbaubar.Experimental method: OECD 301A (new version) Analytical method: DOC-decrease Degree of elimination: 90 - 100% (14d) Evaluation: Readily biodegradable.
Versuchsmethode: OECD 301F; ISO 9408; 92/69/EWG, C.4-DExperimental method: OECD 301F; ISO 9408; 92/69 / EEC, C.4-D
Analysemethode: BSB des CSDAnalysis method: BSB of the CSD
Eliminationsgrad : 89 %Degree of elimination: 89%
Bewertung: Das Produkt ist nach den Kriterien der OECD biologisch leicht abbaubar (readily biodegradable).Assessment: The product is readily biodegradable according to OECD criteria.
Trilon® P flüssigTrilon ® P liquid
Versuchsmethode: ISO 18749Test method: ISO 18749
Analysemethode: DOC-AbnahmeAnalysis method: DOC decrease
Eliminationsgrad: > 70%Degree of elimination:> 70%
Bewertung : Aus dem Wasser gut eliminierbar.Rating: Easily eliminated from the water.
Bavpure® CX 100Bavpure ® CX 100
Versuchsmethode: OECD 301E; OECD-Screening-Test (modifiziert)Experimental method: OECD 301E; OECD screening test (modified)
Analysemethode: DOC-AbnahmeAnalysis method: DOC decrease
Eliminationsgrad : 79% Bewertung: Das Produkt ist nach den Kriterien der OECD biologisch leicht abbaubar (readily biodegradable).Degree of elimination: 79% Assessment: The product is readily biodegradable according to OECD criteria.
Als eigentliches Bleichmittel kommt in den weiteren Abschnitten der Beschreibung und den Patentansprüchen jeweils eine 35 Gew. %ige wässrige Lösung von Wasserstoffperoxid zum Einsatz.The actual bleaching agent used in each of the further sections of the description and the patent claims is a 35% strength by weight aqueous solution of hydrogen peroxide.
Die oben definierten Komponenten (a) und (b) können in den verschiedensten Mengenanteilen in den erfindungsgemäßen Gemischen bevorzugt sein. Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jedoch, das Gewichtsverhältnis der Komponente (a) zur Komponente (b) im Bereich von 20: 1 bis 500: 1 einzustellen, besonders bevorzugt innerhalb eines Bereiches von 80: 1 bis 300: 1 mit den Vorteilen von höherem Weißgrad bei akzeptabler Faserschädigung.The above-defined components (a) and (b) may be preferred in various proportions in the mixtures according to the invention. However, for the purposes of the present invention, preference is given to adjusting the weight ratio of component (a) to component (b) in the range from 20: 1 to 500: 1, more preferably within a range from 80: 1 to 300: 1 with the advantages of higher whiteness with acceptable fiber damage.
Ebenfalls ist es überraschend, dass die erfindungsgemäßen Lösungen keine Puffersubstanzen, insbesondere keine auf Boraten und/oder Carbonaten basierende Puffersubstanzen zur Stabilisierung der in diesen Lösungen enthaltenden Mangankomplexe enthalten müssen.It is also surprising that the solutions according to the invention need not contain any buffer substances, in particular no buffer substances based on borates and / or carbonates, for stabilizing the manganese complexes contained in these solutions.
Auch ist es für die Effektivität der erfindungsgemäßen Lösungen nicht notwendig, das diese zur weiteren Stabilisierung der Mangankomplexe (abgesehen von den darin als Liganden enthaltenden Triacacylononanen) weitere Mono-, Di- oder Trialkylamine enthalten müssen, wie dies in DE 197 02 734 Al beschrieben ist.Also, it is not necessary for the effectiveness of the solutions according to the invention that they must contain further mono-, di- or trialkylamines for further stabilization of the manganese complexes (apart from the triacacylononans containing them as ligands), as described in DE 197 02 734 A1 ,
Die Abwesenheit solcher zusätzlichen Stabilisierungsmittel, d.h. Puffersubstanzen und/oder zusätzlicher (Mono-) Amine ist darüber hinaus besonders bevorzugt, da es zu einer erheblichen Kostenreduzierung beiträgt und das Ansetzen der Lösungen vereinfacht, da nur Katalysator und biologisch leicht abbaubarer/bioeliminierbarer Komplexbildner zugesetzt zu werden brauchen.The absence of such additional stabilizing agents, ie buffering agents and / or additional (mono) amines is above moreover, since it contributes to a considerable cost reduction and simplifies the preparation of the solutions, since only catalyst and readily biodegradable / bioeliminable complexing agents need to be added.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Effektivität der Bleichmittelgemische durch eine zusätzliche Komponente (c) in Form von Natron- und/oder Kalilauge wesentlich gesteigert werden kann. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass die erfindungsgemäßen Gemische diese zusätzlichen alkalischen Substanzen enthalten.Surprisingly, it has been shown that the effectiveness of the bleaching mixtures can be substantially increased by an additional component (c) in the form of sodium hydroxide and / or potassium hydroxide. Accordingly, it is particularly preferred that the mixtures according to the invention contain these additional alkaline substances.
Die zusätzliche Komponente (c) in Form von Natron- und/oder Kalilauge wird nicht in die Formulierung/Abmischung eingearbeitet sondern wird der Behandlungsflotte zu gegeben siehe beispielsweise Versuchsreihe 1. Die Zugabe der Lauge in die Behandlungsflotte ist notwendig um den optimalen pH-Bereich für das Bleichen mit dem Katalysator einzustellen.The additional component (c) in the form of sodium and / or potassium hydroxide solution is not incorporated into the formulation / blend but is added to the treatment liquor see, for example, series of experiments 1. The addition of the liquor to the treatment liquor is necessary around the optimum pH range for to adjust the bleaching with the catalyst.
Wird die Lauge schon in die Formulierung (Katalysator - Tensid) gegeben, so kann kein lagerstabiles Produkt formuliert werden.If the lye is already added to the formulation (catalyst-surfactant), no storage-stable product can be formulated.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung der Lösungen wie oben definiert zur Peroxidbleiche von cellulosischen Substraten. Besonders bevorzugt bleicht man erfindungsgemäß Baumwolle oder zerfasertes Holzmaterial, beispielsweise in der Textilveredelung, der Haushaltswäsche, der Zellstoff- oder Papierbleiche. Für die Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden ein handelsübliches Flüssigwaschmittel, Felosan® NFG, und folgende Natriumsalzlösungen von Komplexbildnern verwendet:Another embodiment of the present invention is the use of the solutions as defined above for the peroxide bleaching of cellulosic substrates. According to the invention, cotton or shredded wood material is particularly preferably bleached, for example in textile finishing, household washing, pulp bleaching or paper bleaching. A commercially available liquid detergent Felosan ® NFG were, for the examples and comparative examples and the following sodium salt solutions of complexing agents used:
Bei den Bleichen wurde als Rohware ein handelsübliches Baumwolltrikot mit einem DP-Wert von 2298 bei einem Flottenverhältnis 1 : 10 in infrarotbeheizten Labomat-Bomben 20 Minuten bei 8O0C behandelt, danach warm und kalt ausgewaschen und das Restperoxid, der Weißgrad und der Schädigungsfaktor bestimmt. Ausführungsbeispiele:In the bleaching was used as raw material, a commercially available cotton tricot having a DP value of 2298 at a liquor ratio of 1: treated 10 in infrared heated Labomat bombs 20 minutes at 8O 0 C, thereafter washed hot and cold, and determines the residual peroxide, the whiteness and the damage factor , EXAMPLES
Versuchsreihe 1Test series 1
*Weißgrad* Whiteness
Vergleichsbeispiel 1 zeigt eine nichtkatalysierte Bleiche. Das Restperoxid ist mit über 90% sehr hoch, das Bleichmittel wurde wenig verbraucht und der Weißgrad liegt bei nur 59 Berger-Einheiten. Vergleichsbeispiel 2 zeigt die Wirkung von Kat 1) ohne Zusatz an weiteren Komplexbildnern. Der Weißgrad steigt um 3 Punkt an, allerdings steigt auch der Schädigungsfaktor auf 0,3 an.Comparative Example 1 shows a non-catalyzed bleach. The residual peroxide is over 90% very high, the bleach was consumed little and the whiteness is only 59 Berger units. Comparative Example 2 shows the effect of cat 1) without addition of further complexing agents. Whiteness increases by 3 points, but the damage factor also increases to 0.3.
In Vergleichsbeispielen 3 und 4 wird die Wirkung von EDTA und DTPA ersichtlich, man erhält weitere 2 bis 3 Weißpunkte, dabei bleibt die Schädigung vernachlässigbar klein.In Comparative Examples 3 and 4, the effect of EDTA and DTPA can be seen, you get another 2 to 3 white points, while the damage remains negligible.
Vergleichsbeispiel 5 demonstriert, dass selbst ein guter Schwermetallkomplexbildner wie DTPMP in solch einem All-in-Verfahren kaum positive Wirkung aufweist.Comparative Example 5 demonstrates that even a good heavy metal complexing agent such as DTPMP has little positive effect in such an all-in process.
Die erfindungsgemäßen Beispiel 1 bis 4 zeigen alle Faserschädigungsfaktoren < 0,2 sowie die gleichen Endweißgrade wie EDTA oder DTPA. Phosphonate wie DTPMP wirken schlechter, zudem werden Phosphonate nach OECD 301- oder OECD 302-Methoden nicht ausreichend eliminiert.Inventive Examples 1 to 4 show all fiber damage factors <0.2 and the same final whiteness as EDTA or DTPA. Phosphonates such as DTPMP are less effective and phosphonates are not sufficiently eliminated by OECD 301 or OECD 302 methods.
Herstellung von lagerstabilen Tensidlösungen, die einen Katalysator enthalten :Preparation of storage-stable surfactant solutions containing a catalyst:
Hierbei wird in das Waschmittel der Katalysator eingerührt und mit Essigsäure oder Ameisensäure auf den gewünschten pH-Wert eingestellt. Es entstehen intensiv rot gefärbte, klare Lösungen, die bei Temperaturen unter 25 0C über Monate stabil sind.In this case, the catalyst is stirred into the detergent and adjusted to the desired pH with acetic acid or formic acid. It produces intense red-colored, clear solutions that are stable at temperatures below 25 0 C for months.
Versuchsreihe 2Series 2
Aus den Beispielen 7 bis 12 geht hervor, dass der eingemischte Katalysator im Tensid in seiner Wirkung im Vergleich zur separaten Zugabe ins Behandlungsbad nicht schwächer geworden ist, der Schädigungsfaktor bleibt generell unter 0,1 bei gleichem Endweißgrad.From Examples 7 to 12 shows that the blended catalyst in the surfactant in its effect in comparison to the separate addition to the treatment bath has not weakened, the damage factor is generally below 0.1 at the same Endweißgrad.
Versuchsreihe 3Trial Series 3
Hier wurde das gleiche Verfahren auf eine andere Baumwoll-Rohware angewandt. Dabei wird ersichtlich, dass das System Kat 1 (y = PF6 " )/Tensidmischung vergleichbare Ergebnisse hinsichtlich pH-Verlauf und Weißgrad liefert.Here the same procedure was applied to another cotton raw material. It can be seen that the system Kat 1 (y = PF 6 " ) / surfactant mixture provides comparable results in terms of pH and whiteness.
- I i - I i
Dabei wird ersichtlich, dass das System Kat PF6/Tensid bei unterschiedlichem Laugeneinsatz und somit unterschiedlichem Start-pH gute Wirkung zeigt. Dabei macht es keinen Unterschied, ob der Katalysator separat zu dosiert wird oder bereits im Tensid gelöst zugesetzt wird. It can be seen that the system Kat PF6 / Tensid shows good results with different use of lye and thus different starting pH. It makes no difference whether the catalyst is added separately or added already dissolved in the surfactant.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Lagerstabile Tensidlösungen enthaltend1. containing storage-stable surfactant solutions
wenigstens einen, einem Tensid als Prozesshilfsmittel beigemischten Metallkomplex auf Mangan-Basis der allgemeinen Formel Iat least one manganese-based metal complex of general formula I admixed with a surfactant as process auxiliary
[LnMnmXp]zYq (I) worin[L n Mn m Xp] z Y q (I) where
L für einen Liganden eines organischen Moleküls mit einer Anzahl von Stickstoffatomen, die über seine Stickstoffatome zu dem Mangan- Zentrum (Zentren) koordinieren; Mn für Mangan im Oxidationszustand III oder IV; n und m unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 3;L represents a ligand of an organic molecule having a number of nitrogen atoms which coordinate via its nitrogen atoms to the manganese center (centers); Mn for manganese in the oxidation state III or IV; n and m are each independently an integer of 1 to 3;
X für eine Koordinations- oder Brückenspezies; p für eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 4 ; z für eine Ladung des Komplexes, die eine ganze negative und positive Zahl umfasst;X for a coordination or bridge species; p is an integer having a value of 0 to 4; z is a charge of the complex comprising a whole negative and positive number;
Y für ein Gegenion steht, dessen Typ der Ladung z des Komplexes abhängig ist, insbesondere für PF6 ", und q = z/[Ladung Y].Y stands for a counterion whose type depends on the charge z of the complex, in particular for PF 6 " , and q = z / [charge Y].
2. Lösungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die2. Solutions according to claim 1, characterized in that the
Komplexe Salze der allgemeinen Formel IIComplex salts of the general formula II
[LMnIV(μ-O)3MnIVL]2+Yq (II) mit L = l,4,7-Trimethyl-l,4,7-triazacyclononanon und/oder der allgemeinen Formel III[LMn IV (μ-O) 3 Mn IV L] 2+ Y q (II) with L = 1, 4,7-trimethyl-l, 4,7-triazacyclononanon and / or the general formula III
[MnIVMn(μ-O)2(μ-CH3COO)(Me4dtne)]2+ (III) mit[Mn IV Mn (μ-O) 2 (μ-CH 3 COO) (Me4dtne)] 2+ (III) with
Me4dtne = l,2-Bis(4,7-dimethyl-l,4,7-triazacyclonon-l-yl)ethan sind.Me 4 dtne = l, 2-bis (4,7-dimethyl-l, 4,7-triazacyclonon-1-yl) ethane.
3. Lösungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin wenigstens einen biologisch leicht abbaubaren oder wenigstens bioeliminierbaren Komplexbildner enthalten.3. Solutions according to claim 1 or 2, characterized in that they further contain at least one readily biodegradable or at least bioeliminable complexing agent.
4. Lösungen nachAnspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komplexbildner eine Komplexbildungskonstante kleiner gleich 12, insbesondere kleiner gleich 10 aufweisen.4. Solutions according to claim 3, characterized in that the complexing agents have a complexing constant less than or equal to 12, in particular less than 10.
5. Lösungen nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Komplexbildner Aminocarbonsäuren oder deren teilweise oder vollständig neutralisierten Salze umfassen.5. Solutions according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the complexing agents comprise aminocarboxylic acids or their partially or completely neutralized salts.
6. Lösungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aminocarbonsäuren ausgewählt sind aus carboxymethyliertem Polyethylenimin, Nitrilotriessigsäure, Methylglycindiessigsäure und Iminodibernsteinsäure sowie deren Gemische.6. Solutions according to claim 5, characterized in that the aminocarboxylic acids are selected from carboxymethylated polyethyleneimine, nitrilotriacetic acid, methylglycinediacetic acid and iminodisuccinic acid and mixtures thereof.
7. Lösungen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis der Komponente (a) zur Komponente (b) 20 : 1 bis 500 : 1. beträgt. 7. Solutions according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the weight ratio of component (a) to component (b) 20: 1 to 500: 1st
8. Verwendung der Lösungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Peroxidbleiche von cellulosischen Substraten.8. Use of the solutions according to any one of claims 1 to 7 for peroxide bleaching of cellulosic substrates.
9. Verwendung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man Baumwolle oder zerfasertes Holzmaterial bleicht.9. Use according to claims, characterized in that one bleaches cotton or shredded wood material.
10. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungen in der Textilveredlung, Haushaltswäsche, Zellstoffoder Papierbleiche eingesetzt werden. 10. Use according to claim 8 or 9, characterized in that the solutions are used in textile finishing, household linen, pulp or paper bleach.
EP08708902A 2007-02-13 2008-02-12 Storage-stable surfactant solutions for peroxide bleaches Withdrawn EP2181186A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007006908A DE102007006908A1 (en) 2007-02-13 2007-02-13 Catalyzed peroxide bleaching ("catalyst bleaching")
PCT/EP2008/051664 WO2008098921A1 (en) 2007-02-13 2008-02-12 Storage-stable surfactant solutions for peroxide bleaches

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2181186A1 true EP2181186A1 (en) 2010-05-05

Family

ID=39271167

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08708902A Withdrawn EP2181186A1 (en) 2007-02-13 2008-02-12 Storage-stable surfactant solutions for peroxide bleaches
EP08101523A Withdrawn EP1967577A1 (en) 2007-02-13 2008-02-12 Catalysed peroxide bleach (catylasator bleach)

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08101523A Withdrawn EP1967577A1 (en) 2007-02-13 2008-02-12 Catalysed peroxide bleach (catylasator bleach)

Country Status (3)

Country Link
EP (2) EP2181186A1 (en)
DE (1) DE102007006908A1 (en)
WO (1) WO2008098921A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5401034B2 (en) * 2007-12-19 2014-01-29 ライオン株式会社 Bleaching aid and bleaching aid particles containing the bleaching aid
EP2103604A1 (en) 2008-03-17 2009-09-23 Evonik Degussa GmbH Method for manufacturing epichlorohydrin
DE102008034231A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 Cht R. Beitlich Gmbh Catalyzed peroxide bleaching ("catalyst bleach variant 3: all-in-one")
CN106111254B (en) * 2016-08-26 2019-07-05 江苏新业重工股份有限公司 A kind of pressure roller of roll squeezer

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5480575A (en) * 1992-12-03 1996-01-02 Lever Brothers, Division Of Conopco, Inc. Adjuncts dissolved in molecular solid solutions
GB9305598D0 (en) * 1993-03-18 1993-05-05 Unilever Plc Bleach catalyst composition
US5429769A (en) * 1993-07-26 1995-07-04 Lever Brothers Company, Division Of Conopco, Inc. Peroxycarboxylic acids and manganese complex catalysts
GB9523654D0 (en) * 1995-11-18 1996-01-17 Ciba Geigy Ag Fabric bleaching composition
DE19638569A1 (en) * 1996-09-20 1998-04-02 Bayer Ag Bleach regulators and bleaching processes with it
DE19702734A1 (en) * 1997-01-27 1998-07-30 Basf Ag Detergent and cleaning agent formulation with a bleaching system and a mixture of amines and complexing agents
DE60025492T2 (en) * 1999-07-14 2006-07-27 Ciba Speciality Chemicals Holding Inc. METAL COMPLEXES OF TRIPODAL LIGANDS
FR2813896A1 (en) * 2000-09-14 2002-03-15 Atofina METHOD FOR DELIGNIFYING AND WHITENING BY OXIDANT AND OXIDOREDUCTION CATALYST
US20040048763A1 (en) * 2002-08-27 2004-03-11 The Procter & Gamble Co. Bleach compositions
DE50210897D1 (en) * 2002-12-24 2007-10-25 Dalli Werke Gmbh & Co Kg Optimized detergent and cleaner system for improved bleaching action at lower temperatures
DE10301535A1 (en) * 2003-01-17 2004-07-29 Cht R. Beitlich Gmbh Textile fiber treatment e.g. de-sizing or dyeing in an oxidant-free process involves use of iminodisuccinic acid or its salts as an auxiliary
DE102004044411A1 (en) * 2004-09-14 2006-03-30 Basf Ag Cleaning formulations for machine dishwashing containing hydrophobically modified polycarboxylates
PL1741774T3 (en) * 2005-07-08 2009-01-30 Unilever Nv Machine dishwashing compositions and their use
US7972386B2 (en) * 2005-10-12 2011-07-05 Conopco, Inc. Bleaching of substrates

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008098921A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007006908A1 (en) 2008-08-14
EP1967577A1 (en) 2008-09-10
WO2008098921A1 (en) 2008-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2226784C3 (en) Agent for stabilizing peroxy compounds in aqueous-alkaline solution and its use
EP0628655B1 (en) Bleaching aids
EP0713882B1 (en) Phosphonomethylated chitosans
DE2609039B2 (en) Process for making persistent sodium percarbonate
EP2181186A1 (en) Storage-stable surfactant solutions for peroxide bleaches
DE2500428C2 (en) Aminomethylphosphonic acid derivatives, process for their preparation and their use as sequestering agents
DE1617161A1 (en) Strengthening agents for synthetic detergents
DE2910403A1 (en) BLEACHING AGENT
DE2326467C3 (en)
DE3739610A1 (en) Nitrilodimalomonoacetic acids, processes for their preparation and their use
DE102008034231A1 (en) Catalyzed peroxide bleaching (&#34;catalyst bleach variant 3: all-in-one&#34;)
DE3002271A1 (en) Bleaching mixt. for detergent compsns. - contg. (in)organic peroxy cpd. opt. activator and water-soluble metal chelate complex
EP0510331A1 (en) Protein as biodegradable stabiliser for oxygen bleaching in textile laundering
EP1583861B1 (en) Method for finishing textile fibrous materials
EP0315848B1 (en) Process for the pretreatment of textile materials
DD141844B1 (en) BLEACH
DE19638569A1 (en) Bleach regulators and bleaching processes with it
DE3009473A1 (en) SODIUM HYDROSULFITE COMPOSITION
CH676256A5 (en)
EP1634990A1 (en) Liquid additive for finishing textile products
DE19614628A1 (en) Pretreatment of textiles
EP1634991A2 (en) Liquid additive for treating and finishing textile products
DE1695089C3 (en) 2- (3&#39;-Halo-2-suIfo-4-stilbyl-) -naphtho [1,2 to d] triazole Process for their preparation and their use
EP0086898A1 (en) Aqueous suspensions of peroxydisulfates and their use as oxidative desizing agents in textiles sized with starch
EP0775226B2 (en) Use of concentrate of stabilisers for aqueous bleaching and treating solutions based on hydrogen peroxide and/or other inorganic and/or organic peroxo compounds

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20091221

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: HORRER, BERND

Inventor name: DOERFLER, CHRISTIAN

Inventor name: BACHUS, HERBERT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20110426

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20121116