SE415371B - Sekvestreringsmedel for vattenlosningar innehallande 2- och 3-verda katjoner, vilket medel innehaller en blandning av fosfonsyror - Google Patents

Description

7405591-4 2 allmänna formeln 0 R 0 fl I U HO - P - C - P - OH (a) I I I OH OH OH (R = alkylgrupp med l till 5 C-atomer) i synnerhet l-hydroxietan-1,l-difosfonsyra.

Såsom ytterligare typ ifrågakommer fosfonsyror med den allmänna formeln R1 - CXï\\ N _ , _ (b) / yCXï Rj I R2 - CXY varvid* V _ X och Y = en väteatom eller en alkylgrupp med I till 4 C-atomer Rl och 32 = P03H2 eller en grupp med formeln /cnz - Poylà - CH2 - N\\ t W mb -P0§Q Föreningar av denna typ är exempelvis etylendiamintetrametylen- fosfonsyra, dietylentriaminpentametylenfosfonsyra, aminotri-(2-propy- len-2-fosfonsyra) och företrädesvis aminotrimetylenfosfonsyra.

Vidare har man även tidigare föreslagit att såsom komplex- bildningsmedel använda fosfonkarbonsyror med den allmänna formeln . R I H2O3P - 9 - COOH (C) CH2 - COOH (R = H eller alkylgrupp med l till 4 C-atomer eller - cnz - C112 - coon).

'Föreningar av denna typ är fosfonbärnstenssyra, metylfosfon- bärnstenssyra och i synnerhet 2-fosfonbutan-l,2,4-trikarbonsyra. I stället för de angivna fosfonsyrorna enligt formeln a till c kan även motsvarande vattenlösliga salter, i synnerhet kalium-¿ natríum- och ammoniumsalter användas för de angivna ändamålen. I Slutligen är det även tidigare känt att i alkaliska'rengör1ngs¿ medel använda blandningar av vattenlösliga salter av hydroxialkan-1,l- '7405591-4 -difosfonsyra och de i det föregående angivna aminopolyfosfonsyrorna, i synnerhet aminotrimetylenfosfonsyra. Det har sålunda visat sig att utfällningen av hårdhetsbildare på ett synergistiskt sätt kan för- hindras genom användning av de angivna fosfonsyrakombinationerna.

Enligt uppfinningen har det visat sig att man erhåller en synergistisk verkan om man använder hydroxialkan-1,l-difosfonsyror enligt formeln a tillsammans med fosfonkarbonsyror enligt den ovan angivna formeln C i form av en blandning. I stället för hydroxialkan- -1,1-difosfonsyror kan även de i det föregående angivna aminopolyfosfon~ syrorna enligt formeln _b i synnerhet aminotrimetylenfosfonsyra an- vändas, Sekvestreringsnnedel enligt uppfinningen innehåller dessa fosfonsyratyperna i mängder som icke understiger 5 vikt-% och före- trädesvis l5 vikt-% beräknat på fosfonsyrablandningen.

De nya sekvestreringsmedlen kan användas för alla ändamål varvid sekvestrering av 2- och 3-värda katjoner önskas. I synnerhet är dessa medel lämpade om man eftersträvar att förhindra utfällning av hårdhetsbildare. Dessa medel kan därför användas för alla ren- görings- och tvättningsprocesser, vid vilka beläggnings- och sten- bildning genom inverkan av hârdhetsbildare i vattnet kan uppträda, i synnerhet i alla slags disk- och tvättmaskiner. Även vid industriell rengöring kan dessa medel användas i synnerhet vid användning av mycket hårt vatten med en hårdhetsgrad överstigande exempelvis 30° dh för att förhindra beläggnings- och stenbildning eller väsentligt minska denna bildning. Verkan blir härvid bättre än vid användning av de enskilda ämnena och även bättre än en rent additiv verkan av de en- skilda fosfonsyrorna. Eftersom sekvestreringsmedel enligt uppfinningen är hydrolysstabila uppträder icke i något fall varken vid lagring i fast eller flytande rengöringsmedel eller vid någon temperatur någon försämring av verkan i själva rengöringmedlet.

Såsom redan angivits i det föregående_kan man i stället för fosfonsyror även använda motsvarande vattenlösliga salter. Härvid förekommer i synnerhet kalium, natrium- och ammoniumsalter. Om så önskas kan man även använda alkanolaminsalter, i synnerhet av tri- etanolamin. 7 Uppfinningen tydliggöres närmare med följande utföringsexempel.

Exempel 1.

Plàtar av rostfritt stål doppades vid 50°C under 10 minuters tid i 1 %-ig natriumhydroxidlösning, sköljdes därefter under 2 minuters tid vid rumstemperatur l vatten samt torkades under 2-3 minuters tid.

Såsom sköljbad användes för Jämförelscförsökcn en glnabügnre med volymen 600 cmš. Den ovan angivna cykeln upprepades 500 gånger. Där- ,7uoss91-4 ¶ H efter uppvägdes inkrusteríngen --Ller- IJeIEL-çg-gním-*gsbildningen í glas- bägaren. Vatmenhzårrlheten xxppgíck til] 2-50 dlví. De i skiíljlvadet funna värdena är omräknade '1 fç/rnz.

'Pill den J, flší-Jgça natriuxnhyciroxíd]öuninncan suLLes de i Labellxsn angivna konplexbíldningsmedlen ressp. kombiIlatinnxerna av komplex- bildníngsmedel, beräknat på 100 ','š subsLans, i den angivna mängderx mg/l. 7405591-4 mpæmnoQbmxHhu|w.m.H|nMuznocomwom1m u o mnmwcowmowflwHæpwEHnuocHem u m, mhæwcomwowfiuufl.mucmpwwwohwzfllfl H < c o o o w.H w~m w.H. w.m H.m H.m Qom m.n H m.H w;m m.H :.w H H.mH H.» >.mH w.@ H.wH oem H.mH H.NH o.w w.wH nwmm æ.mH w«Hm o.wm w.:m ~.mm _ com.

H H U H H." H U n H." n U H H H H H H H Ü n n N H H U H &ooH H m H < U H m H < U H m H < o H m H 4 m H 4 m H < m H 4 u m 4 H\wE mE\w wGH:wwmHmm .H HHmn«e 6 7405591-4 .mmuflmmssfifloüfim Lmflflm |EnHAmx..|üøwmnMG mcßmLm>m»oE nwUGm>Gw nnhonæw mC>wwcm saba mn hum umflflmuw M mms Eo mwfiflmnpm umuflswwß mfiëmw uwmmu wxmfluxmßm mkæwQonLmMMhn|#.m-«cmu:nonommow|N u o mnmwflowwomflwfimumëwnnocfiäm H m mphwflouwomflflufi.flucmumfixoßuhnxfi n < m.fi o.H wwo H.H w.fi ¶m.o Qom m.w H.> =.@ ¶æ.@ o.w m.@ con i? ii ma: QS i? MQ åw n u H U n Nífi m U H A N m H H æoofi uíu m 0 u m U H m U Ü < O “.w U u H\w§ NE\~M wnficwwmflmm Am H Hfiwnma 7 ' 74055914» Exemgel 2a För bestämning av vattenhñrdhetsavsättningar enligt ett annat förfarande än det i exempel L angivna tillsatte man till de i det följande angivna rengörlngslösningarna komplexbildare i de i tabell 2 angivna mängderna. Rengöringslösningen hade sammansättningen: 25 % kaliumhydroxidlösning (45 %-ig) 13,5 % kaiivattengias (ho Bë) 2,9 % alkylsulfonat, kedjelängd Cl? - C18 resten vatten För proven tillsattes i varje fall l % av den i tabell 2 angivna komplexbildarkombinationen.

Av detta koncentrat framställdes en 0,5 %-ig lösning genom ut- spädning med vatten (330 dh) ooh hölls under 16 dygns tid vid 10000.

Per dag tillsattes 100 ml vatten (530 dH) varefter man påfyllde med destillerat vatten till 500 ml. Efter l6-dygns tid uthälldes lösningen och de för beredningen använda glasbägarna sköljdes flera gånger med destillerat vatten. Den kvarvarande beläggnlngen upplöstes i ättik- syra, kompletterades till 500 ml och av denna lösning användes i varje särskilt fall 50 ml för komplexometrisk kalciumbestämning.

CaO-halten 1 lösningen uppgick till 59,5 mg.

Tabell 2 Kompiexbiiaaruombination Förhållande A = B A = c B = C 4 = 1 22,7 } 18,1 . 17,2 1 : 8 24,0 18,4 14,0 A : B : C 1 = 1 ; 1 _ r 12,6 A, B och C har samma betydelse som enligt exempel 1 (se tabell 1).

Kombinationen AB motsvarar teknikens tidigare ståndpunkt.

Under de i exempel 2a angivna betingelserna uppgår försöks- värdena för A = 29,6, B = 28,8, C = 27,9.

Om man i stället för de angivna syrorna använder motsvarande kalium-, natrium- eller ammoniumsalter erhåller man praktiskt taget samma värden. -l 74oss91-a 8 ;Exemgel 2b Om man vid nrovníngsmetodcn enlimt exempel 2a 1 stället För den angivna komplexbíldningsmedelkomblnationen fosfonbärnstenssyra (D) eller metylfosfonbärnstenssyra (E), erhåller man de i följande tabell angivna resultaten.

'Tabell za Komplexblldarkombinatíon Förhållande A : D ' A : E B : D B : E I = 1 18,5 18,0 t17,9 17,n Å : B : D 1 = 1 = 1 _ 12,9 l 'A : B : E l : l : l 12,5 A = l-hydroxïetan~l,I-difosfonsyra B = aminothímetylenfosfonsyra D = fosfonbäbnstenssyra E = metylfosfonbärnstenssyra De enstaka värdena för D och E (jämförelse) uppgår till 30,2 resp. 29,3. Praktiskt taget samma värden erhåller man om man i stället för de angivna syrorna använder motsvarande kalium-, natríum~ eller ammoniumsalter. t Exemgel 3. o I Man bestämde vattenhárdhetsavlagrlngarna med det 1 exempel 2 angivna förfarandet. Därvid användes emellertid en rengöringslösning med följande sammansättnin;; 1,9 % Kon 13 % icke jonogent vätmedel resten vatten ' pH-värdet hos rengöringslösnlngen uppgick till 9. De härvid erhållna resultaten vid olika mängdförhållanden av de enskilda komponenterna anges i tabell.}. 7405591-u Tabel1_š Komplexbildarkombination Förhållande _ A : B A : C B : C 1 = 1 27,1 14,u ' 16,7 1 = 4 24,6 16,6 19,3 31,2_ 16,9 e2o,2 A, B och C har härvid samma betydelse som i exempel 1 och 2.

Exemgel 4.

I ett vattenkretslopp (temperatur Y5~850G) och med en total vattenhàrdhet av 300 dH tillfördes per må l kg av en lösning, som hade den i det följande angivna sammansättningen: e 2 t % n¿Pou (75 %~is) 10 % hydroxietandifosfonsyra 15 % amínotrimetylenfosfonsyra lOl % 2-fosfonobutan-1,2,ü-trikarbonsyra resten vatten I ledningssystemet vid upphettningsaggregaten och ventilerna, som bestod av konventionella material, erhölls icke någon korrosion.

Icke heller erhölls inom 6 veckors tid någon grumling av vattnet.

Exemgel 5. t Ett alkalískt_rengöringsmedel med följande sammansättning: '78 % natrinmhydroxid 4,5 % nanriumsiiikat (wago ; slog = 3,35) 1,75 % antiskumningsmedel l 2,0 % tetranatriumsalt av hydroxietan~l,L-difosfonsyra . . 5 H20 - 2 % 2-fosfonobutan-l,2,4-trikarbonsyra resten natriumsulfat, vattenfritt användes i en konventionell flaskrengöringsmaskin med två lutzoner och en kapacitet av 10 OOO enheter ölflaskor per timme för rengöring.

Användningskoncentrationen av det fasta rengöringsmedlet uppgick till l-2 % och temperaturen hos rengöringslösningen till 7000. Det använda nrocessvattnet hade en temporär hårdhet av 320 dH.

.Flaskorna rengjordes felfritt. Stenbildnlng kunde även efter flera månaders drift icke fastställas J varmvattenzonen. l ,-|74oss91-4 10 Exemgel 6. W Ett flytande alkaliskt rengöringsmedel med sammansättningen: 30 % natriumhydroxid _ ¶ 0 O,35a % dodeeylbensensulfonat _O,2O % hydroxietan-l,l-difosfonsyra 0,20 % 'etylendiamíntetrametylenfosfonsyra 0,20 0% 2-fosfonobutan-1,2,4-trikarbonsyra resten vatten användes för rengöring av mineralvattenflaskor i en konventionell flaskrengöríngsmaskin. Användningskoncentratíonen uppgick till 5 %.

Det använda-bruksvattnet hade en temporär hårdhet av QÄO dh och larbetstemperaturen uppgick till 70-75 OC. Vid felfri rengöring kunde någon avlagríngsbildning icke fastställas.

Exemgel 7.

I en konventionell flaskrengöringsmaskin med tre neddoppnings- zoner rengjordes läskedrycksflaskor. För maskínens neddoppningsbad användes_en 2 %-igekaliumhydroxidlösning, som framställdes genom ut- spädning av en högkoncentrerad kaliumhydroxidlösnin¿. Denna kalium- Ähydroxidlösning försattes med 0,07 % av ett fast materíalkoncentrat med följande sammansättning: l2;5 % tetrakaliumsalt av hydroxipropan-l,l-difosfonsyra (5s% H20) ¶ _ 12,5 % pentakaliumsalt av amínotri-(isopropylfosfonsyra) -16 % vätmedel ¶ ¶ _ 0 12,5 % 2-fosfonobutan-1,2,ü-trikarbonsyra i form av kalium- saltet r i i resten vattenfritt Na2S0q Rengöríngslösningen kompletterades vid behov med kaliumhydroxid och _det angivna materialkoncentratet. Det använda driftsvattnet hade en temporär hårdhet av l6° dH och temperaturen hos rengöríngslösníngen uppgick till_80°C. Rengöringen var mycket tillfredsställande och även efter långvarig användning kunde någon avsättningsbildning icke iakttas i varmvattenzonen eller på maskindelarna.

Exemgel 8. _ " ¶ Med ett fast rengöringsmedel med följande sammansättning; 5:60 m a1ka1Lnyur0x1d ; leo 76 tí-llxatvillmßosffat, vattenfriu. 5 96 natr1ums111| D 2,5 % íake jonogent antiskumbildninßsmedel 1,0 % tetranatríumsalt av hydroxihexan-1,1-difosfonsyra . . 3 Hqü n 74055914» 1,0 % 2-fosfonobutan-1.2,U~trikarnonsyra i form av natrium- saltet 10,5 %' natriumsulfat rengjordes öl-, läskedrycks- och mineralvattenflaskor i en konventio- nell flaskdiskningsmaskin. Användningskoncentratlonen uppgick till 1,5 % och temperaturen hos rengöringsvätskan till 70-75 OC. Det an- vända bruksvattnet hade en temporär hårdhet av l7° dfl. Även efter lång tids användning kunde någon beläggnlngs- eller stenbildnlng i diskmaskinen icke iakttas. i i Exemgel 9. _ Ett fast rengöringsmedel med följande sammansättning: ' 35 % natriumpyrofosfat 30 % HatPiumSilikafi (Na2O 2 S102 = §,§5) 1 % vätmedel 0,5 % hydroxietandifosfonsyra '0,5 % aminotrimetylenfosfonsyra 0,3 % metylfosfonobärnstenssyra L form av natrlumsaltet resten natrlumkarbonat, vattenfrltt framställdes genom päsprutning av 70 %-iga lösningar av hydroxietan- -l,l~difosfonsyra och aminotrimetylenfbsfonsyra på blandningen av de övriga komponenterna. Detta rengöringsmedel kunde med gott resultat användas i yrkesmässigt drivna rengörings- och diskmaskiner utan beläggninas- eller stenbildning. Användningskoncentratíonen är be- roende av typen av maskin och det material som skall rengöras samt uppgår i allmänhet till 0,5~l %.

Exemgel 10.

Ett tvättmedel med följande sammansättninmz 42 % 'natrlnmpyrofnsfat 5 V natrlumsilikat 15 %, natriumperborat 8 % dodecylbensensulfonat H % natriumtvàl (kokosfettsyra) 2 % hydroxietandífosfonsyra 2 % amintrlmetylenfosfonsyra 2 % 2~fosfonobutan-l,2,M-trlkarbonsyra resten natrlumsulfat framställdes på konventionellt sätt genom spruttorkning varvid man till uppslamníngen föneförstoftningen satte med NaOh neutraliserade lösningar av hydroxietan-1,l-difosfonsyra, aminotrimetylenfosfonsyra och 2-fosfonobutan-1,2,4~trikarbonsyra. Användníngskoncentrationen __ 740455591-4 i 12 av den fasta tvättmedelsblandníwgen uppgick till 5 g/l. I tvätt- 'maskinen visade sig även efter längre tids användning Icke några avlagringar vid användning av vatten av 190 dfl.

Exemnel ll. , I ett mejeri'rengjordes mjölkflaskor i en konventiónell flask- diskmaskin med två lntzoner och en timkapacitet av 12 000 enheter.

Såsom rengöringslösning användes i lutzon 1 och 2 1,2 %-íg natrium- hydroxidlösníng. Till denna natriumhydroxidlösning sattes 0,1 % av koncentrat av verksamma ämnen med följande sammansättning: 15 % 2-fosfonobutan-1,2,4-trikarbonsyra _15 % amintrimetylenfosfonsyra H 20 ~% icke jonogent antiskumbildningsmedel resten vatten _ Rengöringslösningen kompletterades vid behov med NaOH øch koncentratet av verksamma ämnen. Det använda bruksvattnet hade en temporär hårdhet av 250 dfl och temperaturen hos rengöringslösningen uppgick till 65ÛC.

Rengöringsverkan var mycket god och vid tio månaders användning av förfarandet kunde någon stenavsättning icke iakttas.

Sekvestreríngsmedel enligt uppfinningen kan även användas i under- stökiometríska'mängder.

Claims (2)

74055914: Patentkrav.

1. Sekvestreringsmedel för vattenlösningar innehållande 2- och 3-värda katjoner, k ä n n e t e c k n a t av att medlet innehåller minst en fosfonsyra eller vattenlösligt salt därav från var och en av föreningstyperna a och c, b och c eller a, b och c, varvid a, b och c utgöres av föreningar med formlerna O R O ll I II a) HO - P - C - P ~ OH (R = alkylgrupp med l öfl åñ óñ l ~ 5 kolatomer) Rl - cxy g b) N - CXY ~ R3 ' (X och Y = väte eller alkylgrupp R C med l - 4 kolatomer 2 -g xy i Rl och R2 = -PO H eller en grupp med formeln CH ~ PO H CH // 2 3 2 . _ 2 _ N\\ CH2 - PO3H2 :<3 = -Po3flz) R . I c) H2O3P - C - COOH (R = väte, alkyl med l - 4 . I - CHZ _ COOH - kolatomer ' - CHZ - CHZ - COOH) i en mängd som icke nnderstiger 5 viktprocent och företrädesvis icke 15 viktprocent av varje, beräknad på fosfonsyrablandningen.

2. Sekvestreringsmedel enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k ~ n a-t av att medlet innehåller a) l-hydroxialkan-l,l-difosfonsyra, företrädesvis l-hydroxietan-lgl-difosfonsyra eller/företrädesvis och b) aminotrimetylenfosfonsyra samt c) fosfonobärnstenssyra eller metylfosfonobärnstenssyra eller företrädesvis 2~fosfonobutan-1,2,4-trikarbonsyra, varvid eventuellt föreningarna enligt a) - c) användes i form av vattenlösliga salter. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Danmark 125 719 (Cïïd 3/36) Tyskland 2 015 oss (co7f 9/ss)