WO1995019414A1 - Klarspülmittel für die maschinelle reinigung von geschirr - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von C6-C10-n-Alkylsulfaten in Klarspülmitteln. Bevorzugt sind Klarspülmittel enthaltend: a) 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%, eines C6-C10-n-Alkylsulfats oder dessen Alkali- oder Ammoniumsalz, insbesondere Nasalz, b) 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, eines Fettalkoholethers der Formel (I), in der R1 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 18 C-Atomen, m für Zahlen von 0 bis 6 und n für Zahlen von 1 bis 6 steht, und/oder 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, eines Fettalkoholethers der Formel (II), in der R2 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 14 C-Atomen, R3 für einen Methyl-, Ethyl-, einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 3 oder 4 C-Atomen oder einen Benzylrest und x für Zahlen von 5 bis 15 steht, und c) 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel, einer organischen Di- oder Tricarbonsäure mit 2 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise Zitronensäure.

Description

"Klarspülmittel für die maschinelle Reinigung von Geschirr"
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Verwendung von C6-C10-n-Alkylsulfaten in Klarspülmitteln für die maschinelle Reinigung von Geschirr.
Stand der Technik
Marktübliche Klarspülmittel stellen Gemische aus schwachschäumenden Fettalkoholpolyethylen/polypropylenglycolethern, Lösungsvermittlern (z. B. Cumolsulfonat), organischen Säuren (z. B. Zitronensäure) und Lösungsmitteln (z. B. Ethanol) dar. Die Aufgabe dieser Mittel besteht darin, die Grenzflächenspannung des Wassers so zu beeinflussen, daß es in einem möglichst dünnen, zusammenhängenden Film vom Spülgut ablaufen kann, so daß beim anschließenden Trocknungsvorgang keine Wassertropfen, Streifen oder Filme zurückbleiben. Eine Übersicht über die Zusammensetzung von Klarspülern und Methoden zur Leistungsüberprüfung findet sich von W. Schirmer et al. in Tens. Surf. Det. 28, 313 (1991).
Bei der Verwendung moderner phosphatfreier und niederalkalischer Reiniger für das maschinelle Geschirrspülen kann es ferner zur Bildung von Kalkbzw. Silicatbelägen auf dem Spülgut und im Maschineninnenraum kommen kann, da das Calciumbindevermögen dieser Reiniger geringer ist als das der klassischen phosphathaltigen Produkte. Störende Kalk- bzw. Siiicatbeläge treten insbesondere dann auf, wenn das Spülwasser der Geschirrspülmaschine nicht oder nicht ausreichend enthärtet wird und eine Wasserhärte von 4°d überschritten wird. In solchen Fällen lassen sich Kalk- bzw. Siiicatbeläge wirksam vermeiden, wenn über den Klarspüler eine organische Säure, z. B. Zitronensäure in den Klarspülgang dosiert wird. Marktübliche Klarspüler enthalten daher beträchtliche Mengen an organischen Säuren, meist Zitronensäure. Aus der EP-B1 0 197 434 (Henkel) sind Klarspüler bekannt, die als Tenside Mischether enthalten. In der Geschirrspülmaschine wird eine Vielzahl unterschiedl icher Materialien (Glas, Metall, Silber, Kunststoff, Porzellan) gereinigt. Diese Materia lvielfalt muß im Klarspü lvorgang mögl ichst gut benetzt werden. Klarspülerformulierungen, die als Tensidkomponente ausschließlich Mischether enthalten, erfüllen diese Anforderungen nicht oder nur in geringem Umfang, so daß der Klarspül- bzw. Trocknungseffekt insbesondere bei KunststoffOberflächen, z. B. Polycarbonat, nicht zufriedenstellend ist.
Die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung P 43 23 252.3 beschreibt Klarspülmittel, die Tensidmischungen aus Mischethern und Fettalkoholethoxylaten bzw. Fettalkoholpropoxylaten enthalten. Solche Klarspüler zeigen ein positives Verhalten gegenüber KunststoffOberflächen; bei diesen Formulierungen kann jedoch im allgemeinen nicht auf Lösungsvermittler wie z.B. Cumolsulfonat verzichtet werden. Solche Lösungsvermittler entfalten selbst keine tensidische, d.h. benetzende Wirkung, sie leisten also keinen Beitrag zum Klarspüleffekt. Weitere Nachteile dieser Lösungsvermittler sind, daß sie auf petrochemischer Basis hergestellt werden und biologisch nur langsam abbaubar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, leistungsfähige Klarspülerformulierungen bereitzustellen, die im Unterschied zu marktüblichen Klarspülern prinzipiell ohne übliche Lösungsvermittler wie Cumolsulfonat auskommen.
Es wurde nun gefunden, daß unverzweigte C6-C10-n-Alkylsulfate die lösungsvermittelnde Wirkung von typischen Lösungsvermittlern wie Cumolsulfonat erreichen und teilweise sogar übertreffen, dabei aber gleichzeitig tensidische, d.h. benetzende Wirkungen entfalten, die zum Klarspüleffekt beitragen. Im Vergleich zu dem typischen Lösungsvermittler Cumolsulfonat werden mit C6-C10-n-Alkylsulfonaten bei geringeren Einsatzmengen gleiche Phasenstabilitäten (⍙ lösungsvermittel nde Wirkung) sowie leicht bis deutlich bessere Klarspüleffekte (⍙ benetzende Wirkung) erzielt. Darüber hinaus sind C6-C10-n-Alkylsulfate im allgemeinen fettchemischer Herkunft und damit biologisch gut abbaubar. Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von C6-C10-n-Alkylsulfaten und deren Alkali- oder Ammoniumsalzen, insbesondere Na-salzen, in Klarspülmitteln zum maschinellen Spülen von Geschirr.
Besonders bevorzugt ist n-Octylsulfat und dessen Alkali- oder Ammoniumsalz, inbesondere das Na-n-Octylsulfat. Vorzugsweise werden die C6-C10-n-Alkylsulfate als Co-Tensid in sauren Klarspülerformulierungen auf Basis nichtionischer Tenside, insbesondere Fettalkoholethern, eingesetzt. In solchen Formulierungen tritt die gleichzeitig benetzende und lösungsvermittelnde Wirkung besonders gut zutage.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand sind daher Klarspülmittel enthaltend a) 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%, eines C6-C10-n- Alkylsulfats oder dessen Alkali- oder Ammoniumsalz, insbesondere Nasalz, b) 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, eines Fettalkoholethers der Formel I
,
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in der R1 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 18 C-Atomen, m für Zahlen von 0 bis 6 und n für Zahlen von 1 bis 6 steht,
und/oder 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, eines Fettalkoholethers der Formel II
R2-O-(CH2-CH2O)xR3 (II), in der R2 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 14 C-Atomen, R3 für einen Methyl-, Ethyl-, einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 3 oder 4 C-Atomen oder einen Benzylrest und x für Zahlen von 5 bis 15 steht, und c) 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel, einer organischen Di- oder Tricarbonsäure mit 2 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise Zitronensäure.
Bei den C6-C10-n-Alkylsulfaten handelt es sich um handelsübliche Produkte, die i.a. durch Sulfatieren von C6-C10-Alkoholen, z.B. Capron-, Capryloder Caprinalkohol erhalten werden. Zu nennen ist insbesondere das Na-n-Octylsulfat, das unter der Bezeichung Texapon 842 (Fa. Henkel) im Handel erhältlich ist.
Bei den Fettalkoholethern der Formel I handelt es sich um bekannte nichtionische Tenside, die man durch Anlagerung von zunächst Propylenoxid und dann Ethylenoxid bzw. ausschließlich Ethylenoxid an Fettalkohole erhält. Beispiele sind Polyglycolether der Formel (I), in der R1 für einen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, m für Zahlen von 0 bis 6 und n für Zahlen von 1 bis 6 steht. Die Indices n und m stellen dabei für ein bestimmtes Handelsprodukt Mittelwerte dar, da in der Praxis immer eine Verteilung von Anlagerungsprodukten unterschiedlichen Alkoxylierungsgrades vorliegt.
Beispiele für Fettalkoholether der Formel I sind z. B.
Dehydol LS-2: C12/14-Kokosfettalkohol-2EO-Addukt;
Dehydol LS-4: C12/14-Kokosfettalkohol-4EO-Addukt;
Dehydol LS-5: C12/14-Kokosfettalkohol-5EO-Addukt;
Dehypon LS-54: C12/14-Kokosfettalkohol-5EO-4PO-Addukt;
Dehypon LS-45: C12/14-Kokosfettalkohol-4EO-5PO-Addukt; alle genannten Fettalkoholether sind Verkaufsprodukte der Fa. Henkel (EO ⍙ Ethylenoxid, PO⍙ Propylenoxid).
Die Fettalkoholether der Formel (II) sind bekannte endgruppenverschlossene Fettalkoholpolyglycolether, die man nach einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten kann. Vorzugsweise werden Fettalkohol polyglycolether in Gegenwart von Basen mit Alkylhalogeniden, insbesondere Butyl- oder Benzylchlorid umgesetzt. Typische Beispiele sind Fettalkoholether der Formel (II), in der R2 für einen technischen C12/14-Kokosalkylrest, x für 5 bis 10 und R3 für eine Butylgruppe steht (Dehypon LT 54 bzw. LS-104, Fa. Henkel). Die Verwendung von butyl- bzw. benzylgruppenverschlossenen Mischethern ist aus anwendungstechnischen Gründen besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Klarspülmittel können die Cö-Cjo-n-Alkylsulfate und die Fettalkoholether der Formel I bzw. II im Gewichtsverhältnis 10 : 90 bis 80 : 20, vorzugsweise 30 : 70 bi s 70 : 30 und insbesondere 30 : 70 bis 40 : 60 enthalten.
Als organische Di- oder Tricarbonsäuren mit 2 bis 6 C-Atomen kommen z.B. Äpfelsäure, Weinsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, insbesondere aber Zitronensäure in Betracht.
Die erfindungsgemäßen Klarspülmittel sind leistungsmäßig den marktüblichen Formulierungen hinsichtlich der gewünschten minimalen Schaumentwicklung, dem Trocknungseffekt, dem Klarspüleffekt und der Phasenstabilität ebenbürtig und teilweise sogar überlegen, ohne auf den Einsatz zusätzlicher Lösungsvermittler angewiesen zu sein. In den Rahmen der Erfindung fallen aber auch Klarspülerformulierungen, die zusätzlich geringe Mengen (bis ca. 3 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel) an üblichen Lösungsvermittlern enthalten.
In den erfindungsgemäßen Klarspülmitteln ist im einfachsten Falle außer dem C6-C10-n-Alkylsulfat lediglich ein Fettalkoholether der Formel I mit m = 0, d.h. ein ethoxylierter C8-C18-Alkohol, z. B. Dehydol LS-2, LS-4 oder LS-5, enthalten. Alternativ dazu kann auch lediglich ein Fettalkoholether der Formel I mit m ≠ 0, d.h. ein propoxylierter und anschließend ethoxylierter C8-C18-Alkohol, z.B. Dehypon LS-54 oder Dehypon LS-45, enthalten sein. Auch jede denkbare Mischung von einem oder mehreren Fettalkoholethern der Formel I mit m = 0 und einem oder mehreren Fettalkoholethern der Formel I mit m≠ 0 ist denkbar. Darüber hinaus kann zu jeder der möglichen Einzelsubstanzen oder Mischungen auch noch ein Fettalkoholether der Formel II, z. B. Dehypon LT 54 oder Dehypon LS-104, zugegeben werden. Die Fettalkoholether der Formel II können - als Einzelsubstanz oder im Gemisch verschiedener Fettalkoholether der Formel II - auch als alleinige Fettalkoholether-Komponente ohne gleichzeitige Anwesenheit eines Fettalkoholethers der Formel I eingesetzt werden.
Als weitere in den erfindungsgemäßen Klarspülmitteln fakultativ enthaltene Substanzen können nichtionische Tenside vom Typ der C6-C18-Alkylglucoside und/oder der N-C6-C18-Acylglucamide sowie Färb- und Duftstoffe genannt werden.
Be i s p i e l e
Die Zusammensetzungen 1 bis 13 wurden durch einfaches Vermischen der Komponenten hergestellt. Die Zusammensetzungen 1 und 2 sind Klarspüler des Standes der Technik, die Zusammensetzungen 3 bis 13 sind erfindungsgemäß (Angaben in Gew.-%).
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Anwendungstechnische Leistungsprüfung der Klarspülerformulierungen:
I. Prüfung des Schaumverhaltens der Klarspülerformulierungen:
Die Schaumentwicklung des Klarspülers wurde mit Hilfe eines Umwälzdruck-Meßgeräts ermittelt. Der Klarspüler (3 ml) wurde hierbei im Klarspülgang bei 50°C von Hand dosiert.
Dabei bedeuten:
0 Punkte = keine Schaumentwicklung
1 Punkt = schwache Schaumentwicklung
2 Punkte = mittlere Schaumentwicklung (noch akzeptabel)
3 Punkte = starke Schaumentwicklung
II. Trocknung:
15 Minuten nach Beendigung des Spülprogramms wurde die Tür der Geschirrspülmaschine vollständig geöffnet. Nach 5 Minuten wurde die Trocknung durch Auszählen der Resttropfen auf den unten aufgeführten Geschirrteilen bestimmt.
Bewertung:
0 Punkte = mehr als 5 Tropfen
1 Punkt - 5 Tropfen
2 Punkte = 4 Tropfen
3 Punkte = 3 Tropfen
4 Punkte = 2 Tropfen
5 Punkte = 1 Tropfen
6 Punkte = 0 Tropfen (optimale Trocknung)
III. Klarspüleffekt
Nach Beurteilung der Trocknung wurden die Geschirrteile außerhalb der Geschirrspülmaschine 30 Minuten zum Abkühlen abgestellt und dann unter Beleuchtung in einem schwarzen Kasten visuell abgemustert. Beurteilt wurden die auf dem Geschirr und Besteck verbliebenen eingetrockneten Resttropfen, Schlieren, Beläge, trüben Filme usw. Bewertung:
0 Punkte = schlechter Klarspüleffekt
8 Punkte = optimaler Klarspüleffekt
Für die Leistungsprüfungen II. und III. wurden die Versuche in der Geschirrspülmaschine Bauknecht GSF 1162 mit enthärtetem Wasser durchgeführt. Dazu wurde das 65°C Normalprogramm gewählt. Im Reinigungsgang wurden 30 ml Somat(R) Reiniger (Henkel) dosiert. Die Klarspülermenge - der jeweils in Tabelle 1 angegebenen Klarspülerzusammensetzung - betrug 3 ml, Ausnahmen: Beispiele 5, 7 und 8 jeweils nur 2 ml, und wurde von Hand bei 50°C im Klarspülgang dosiert. Die Salzbelastung des Wassers lag zwischen 600 und 700 mg/l. Pro Klarspülerrezeptur wurden 3 Spülgänge durchgeführt.
Zur Beurteilung der Trocknung sowie des Klarspüleffekts wurden folgende Geschirrteile eingesetzt:
- Gläser "Neckar-Becher" (Fa. Schott-Zwiesel), 6 Stück
- Edelstahlmesser "Brasilia" (Fa. WMF), 3 Stück
- weiße Porzellan-Eßteller (Fa. Arzberg), 3 Stück
- rote Kunststofftel ler "Valon-Eßteller" (Fa. Haßmann), 3 Stück
Es zeigte sich, daß die n-Octylsulfat-haltigen Zubereitungen 3 bis 13 gegenüber den lösungsvermittlerhaltigen Zubereitungen hinsichtlich der Trocknung der Geschirrteile, des Schaumverhaltens und des Klarspüleffekts gleichwertige bis leicht bessere Leistungen aufweisen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verwendung von C6-C10-n-Alkylsulfaten und deren Alkali- oder Ammoniumsalzen, insbesondere Na-salzen, in Klarspülmitteln zum maschinellen Spülen von Geschirr.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das C6-C10-n-Alkylsulfat n-Octylsulfat ist.
3. Klarspülmittel enthaltend
a) 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%, eines C6-C10-n- Alkylsulfats oder dessen Alkali- oder Ammoniumsalz, insbesondere Nasalz, b) 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, eines Fettalkoholethers der Formel I
,
Figure imgf000014_0001
in der R1 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 18 C-Atomen, m für Zahlen von 0 bis 6 und n für Zahlen von 1 bis 6 steht,
und/oder 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, eines Fettalkoholethers der Formel II
R2-O-(CH2CH2O)xR3 (II), in der R2 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 14 C-Atomen, R3 für einen Methyl-, Ethyl-, einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 3 oder 4 C-Atomen oder einen Benzylrest und x für Zahlen von 5 bis 15 steht, und c) 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel, einer organischen Di- oder Tricarbonsäure mit 2 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise Zitronensäure.
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