CH496799A - Waschmittel - Google Patents

Description

  
 



  Dr. Bengt Ake Gullbrandson, Tumba. und Kerstin Marianne   Palm,    Vällingby (Schweden), sind als Erfinder genannt worden
Die Erfindung betrifft ein schwachkorrosives Waschmittel, das oberflächen aktiven Stoff, Peroxydverbindung und organischen Chelatbildner enthält.



   Beim Übergang von peroxydhaltigen Waschmitteln auf Seifen- und Sodagrundlage zu entsprechenden polyphosphathaltigen seifenfreien Mitteln tauchen oft verschiedene Korrosionsprobleme auf. Eisen, Zink und Kupferlegierungen, welche bei der Verwendung von seifenhaltigen Waschmitteln durch eine Schicht von Metallseifen geschützt sind, werden von Polyphosphaten angegriffen, wobei dieser Angriff umso heftiger ist, je stärker das Metall komplex gebunden wird. In den hier vorgeschlagenen Waschmitteln werden gewöhnlich kleine Mengen (0,1 bis 1 Gewichtsprozent) Chelatbildner, wie Salze der Aethylendiamintetraessigsäure und Nitroilotriessigsäure zugegeben, um Schwermetalle komplex zu binden, welche die Zersetzung der Peroxyde beschleunigen, welche gewöhnlich als Perborate oder andere   wasserstoffperoxydhalüge    Salze beigemischt sind.



  Es ist auch möglich andere Peroxydverbindungen, wie Persulfate,   Wasserstoffperoxyd-Harnstoff,    Benzoylperoxyd, Perlaurylsäure, usw. zu verwenden. In diesem Zusammenhang handelte es sich nur um geringe Mengen während später die Zugabe von 10 bis 100 mal grösseren Mengen von Chelatbildnern zur Wasserenthärtung vorgeschlagen wurde, worauf sich das Korrosionsproblem bedeutend verschlimmerte. Von besonderem Interesse ist die Kupferkorrosion, nicht zuletzt weil die Heizelemente in Haushaltwaschmaschinen oft in Rohren aus Kupfer oder Kupferlegierungen eingekapselt sind.



   Eine Lösung dieser Probleme bietet unsere Erfindung nach dem schwedischen Patent No.   321 535,    welche ein Waschmittel betrifft, das durch seine geringe Korrosionswirkung, insbesondere gegenüber Kupfer, auszeichnet. Das Waschmittel enthält oberflächenaktiven Stoff, Peroxyd und organischen Chelatbildner und ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an organischem Phosphat und einem Monohydroxy- oder Dihydroxyalkylolamid einer höheren Fettsäure als oberflächenaktive Stoffe.



   Es wurde nun festgestellt, dass man eine vergleichbare Wirkung erhält bei Verwendung des erfindungsgemässen Waschmittels anstelle des eben erwähnten. Wie das bekannte Waschmittel enthält das neue Waschmittel oberflächenaktiven Stoff, Peroxydverbindung und organischen Chelatbildner und ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an oberflächenaktivem Phosphorsäureester und Wasserglas. Sind nur Phosphate als oberflächenaktive Stoffe vorhanden, dann sollte der Wasserglasgehalt zwischen 0,1 und 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 4 und 8 Gewichtsprozent liegen.



   Soll aus irgend einem Grund der Wasserglasgehalt ausserhalb dem oben erwähnten Bereich liegen, kann man Seife zur Korrosionsverhütung zugeben. Der Seifengehalt kann bei nur 0,1 Gewichtsprozent liegen und hat grundsätzlich keine andere obere Grenze als jene, bei der alle Phosphate durch Seife ersetzt sind. Vorzugsweise soll der Seifengehalt dagegen 15 Gewichtsprozent nicht überschreiten. Der Seifenzusatz kann natürlich auch innerhalb der im vorangehenden Abschnitt erwähnten Wasserglaskonzentration erfolgen um den korrosionsverhütenden Einfluss noch weiter zu verstärken.



   Der Seifenzusatz ermöglicht auch die Zugabe weiterer synthetischer oberflächenaktiver Stoffe, d. h. ein Teil der Phosphate kann durch andere synthetische oberflächenaktive Stoffe ersetzt werden. Es können dies anionaktive und nicht-ionogene oberflächenaktive Stoffe sein, wie höhere Alkylsulfate, höhere Alkylarylsulfonate und Alkylenoxydaddukte höherer Alkohole. Dies ist wirt  schaftlicher als die ausschliessliche Verschwendung von Phosphaten als oberflächenaktive Stoffe.



   Als Chelatbildner kann man z. B.   Aethylendiaminte-    traessigsäure oder Nitrilotriessigsäure in Form ihrer Alkalimetallsalze verwenden. Der durch die Erfindung ermöglichte verminderte Korrosionsangriff zeigt sich am deutlichsten bei starken Chelatbildnern, wie Nitrolotriessigsäure und Aethylendiamintetraessigsäure, aber auch bei Tripolyphosphat. Die Erfindung ist daher von besonderer Bedeutung im Zusammenhang mit organischen Chelatbildnern der eben erwähnten Art.



   Als organische Phosphate verwendet man vor allem Phosphate höherer Fettalkohole mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen,   z. 3.    Didecylphosphat, Dilaurylphosphat, usw. Man kann auch gemischte Phosphate mehrerer höherer Fettalkohole, wie Phosphate alkoxylierter höherer Fett alkohole, verwenden. Solche erhält man beispielsweise durch Behandeln höherer Fettalkohole, wie Cetylstearylalkohol, mit 1 bis 10 Mol Aethylenoxyd pro Mol Fettalkohol und phosphatieren des erhaltenen Produktes.



   Verwendbare Seifen sind vor allem alle Seifen höherer Fettsäuren mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, praktisch als technische Gemische von cetylstearylsaurer Seife, usw. Die Zusammensetzung des Waschmittels kann in weiten Bereichen schwanken. Gewöhnlich liegt der Gehalt an oberflächenaktiven Stoffen zwischen 5 und 30 Gewichtsprozent, derjenige der Phosphate mindestens bei 10 Gewichtsprozent, der Seifengehalt zwischen 0 und 15 Gewichtsprozent und der Gehalt an Chelatbildnern zwischen 5 und 25 Gewichtsprozent. Der Rest des Waschmittels kann beispielsweise 5 bis 30 Gewichtsprozent Polyphosphate, 10 bis 50 Gewichtsprozent Soda, 0,1 bis 2 Gewichtsprozent Natriumcarboxymethylzellulose, Peroxydverbindungen entsprechend einem Gehalt von 0,5 bis 3,5 Gewichtsprozent an aktivem Sauerstoff und andere bekannte Waschmittelbestandteile enthalten.



   Beispiel 1
In einer Versuchsreihe wurde das Ausmass der Kupferkorrosion für verschiedene Waschmittellösungen, die phosphatoberflächenaktive Stoffe enthielten mit oder ohne Seifenzusatz nach folgender Methode ermittelt:
In einem Liter Waschlauge mit einer Konzentration von 5 Gramm pro Liter in Wasser von 4 bis 5   "dH    erwärmte man ein 0,1 mm dickes Kupferplättchen mit einer Gesamtoberfläche von 100 cm2. Das Erwärmen wurde so vorgenommen, dass man den Kochpunkt innert 20 Minuten erreichte und die Lösung dann 15 Minuten lang kochen liess. Der Gewichtsverlust des Kupferplättchens in Milligramm wurde durch Wägen bestimmt.

  Alle Waschlaugen enthielten: Soda 900 mg/l Natriumperborat 900 mg/l Natriumcarboxymethylzellulose 75 mh/l Optischer Aufheller 20 mg/l Natriumnitrilotriacetat 900 mg/l Tripolyphosphat 500 mg/l Phosphatoberflächenaktiver Stoff 660 mg/l und schwankende Mengen Wasserglas und Seife
Als phosphatoberflächenaktiver Stoff diente ein durch Umsetzen von 1 Mol   Cetylstearylalkohol - 4    Mol Aethylenoxyd und 2 Mol Octanol mit 1,3 Mol   P2.O5    und 0,3 Mol   HSPO4    erhaltene Produkt und als Seife ein technisches Gemisch von Fettsäureseifen mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen.



   Die Resultate sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst.

 

   Kupferkorrosion in Milligramm pro 100 cm2 mit Seifenzusatz in 4 Gewichts- 8 Gewichts- 12 Gewichts Gewichtsprozent prozent prozent prozent des Waschmittels Wasserglas Wasserglas Wasserglas   o    4 11 28 0,12 7 24
0,2   -    5 13 0,4 3 5 0,5 2 3 5 1,0 2 2 2 2,5 1 1 2 4,0   Z1      2    5,0   21      1    22
Wie aus der Tabelle ersichtlich, bewirkte ein verminderter Wasserglasgehalt eine stark verringerte Kupferkorrosion, die durch Seifenzusatz zur Waschlauge sich noch weiter senken liess. Diese Seifenzugabe zur Korrosionsverminderung kann beliebig hoch sein, sollte aber in der Praxis ein Maximum von etwa 5 Gewichtsprozent nicht überschreiten, da schon ein solcher Seifengehalt die Korrosion auf kaum feststellbare Werte senkt.  



   Gleiche Resultate erhält man auch mit Waschmit teln, die als oberflächenaktive Stoffe andere Phosphate enthalten, wie Didecylphosphat,   Dilaurylphosphat    und andere Phosphate alkoxylierter höherer Fettalkohole, z. B. das Umsetzungsprodukt von 2 Mol Laurylalkohol,
4 Mol Aethylenoxyd und 1 Mol Octanol mit 1,3 Mol    P205    und 0,3 Mol   H3PO4.   



   Beispiel 2:
In einer Versuchsreihe wurde das Ausmass der Kupferkorrosion für verschiedene Waschlaugen, die neben Phosphaten und Seife weitere synthetische oberflächenaktive Stoffe enthielten nach dem Vorgehen von Beispiel 1 ermittelt.



   Alle Waschlaugen enthielten:
Soda 950 mg/l
Natriumperborat 900 mg/l
Natriumcarboxymethylzellulose 75 mg/l
Natriumnitrilotriacetat 900 mg/l
Tripolyphosphat 500 mg/l
Wasserglas 400 mg/l
Synthetische oberflächenaktive Stoffe 600 mg/l und einem schwankenden Seifengehalt.



   Als phosphatoberflächenaktiven Stoff verwendete man das Umsetzungsprodukt aus 1 Mol Cetylstearylal kohol - 4 Mol Aethylenoxyd und 2 Mol Octanol mit
1,3 Mol   P2O5    und 0,3 Mol   HBPO4,    während die Seife ein technisches Gemisch von Fettsäureseifen mit 12 bis
20 Kohlenstoffatomen darstellte.



   In Versuchsreihe 1 enthielten die übrigen syntheti schen oberflächenaktiven Stoffe ein Gemisch von sekun dären Alkoholen   (Cn-C15)    mit 12 Aethoxygruppen und sekundären Alkoholen   (C11-C15)    mit 3 Aethoxygruppen im Verhältnis   3 : 1.   



   In Versuchsreihe 2 wurden die erwähnten sekundä ren Alkohole mit 12 bzw. 3 Aethoxygruppen jeweils einzeln eingesetzt.



   In Versuchsreihe 3 schliesslich enthielten die synthe tischen oberflächen aktiven Stoffe die oben erwähnten Phosphate und ein geradkettiges Alkansulfonat   (Ct HC18)   
In den Versuchsreihen 2 und 3 betrug der Seifengehalt der Waschlauge 100 mg/l.



   Die Resultate sind aus den nachstehenden Tabellen ersichtlich:
Versuchsreihe 1:
Phosphat- Kupferkorrosion in mg/100   cm2    mit gehalt 25 mg/l 50 mg/l 100 mg/l 200   mg/I    in Gewichts- Seife Seift Seife Seife prozent an oberflächen aktiven Stoffen
0 44 44 44 44
33   -      -    22 7
42 12   -    8    -   
50 12 9 4   Z1   
100 3 2 2    21   
Versuchsreihe 2: Phosphat- Kupferkorrosion in mg/100 cm2 mit gehalt in Gewichtsprozent an ober- Sekundärer Alkohol Sekundärer Alkohol flächenaktiven mit 12 Aethoxy- mit 3 Aethoxy Stoffen gruppen Gruppen 33 7 2
Versuchsreihe 3: 

  :
Phosphatgehalt in Gewichtspro- Kupferkorrosion in zent an oberflächenaktiven Stoffen mg/100 cm2 mit
0 41
17 5
33 6
50 4  
Daraus ergibt sich, dass ein zunehmender Phosphatund Seifengehalt die Kupferkorrosion vermindert, dass aber auch ein zunehmender Phosphatgehalt nur eine geringe oder gar keine Wirkung zeigt, wenn der Seifengehalt verhältnismässig hoch ist. Es zeigt sich ferner, dass die neben den Phosphaten verwendeten synthetischen oberflächenaktiven Stoffe verschiedener Art sein können ohne die Ergebnisse wesentlich zu beeinflussen.



      PATNTANSPRUCEI   
Waschmittel, das oberflächen aktiven Stoff, Peroxydverbindung und organischen Chelatbildner enthält, gekennzeichnet durch einen Gehalt an oberflächenaktivem Phosphorsäureester und Wasserglas. 

Claims (1)

1. UNTERANSPRUCHE

   1. Waschmittel nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Seife und gegebenenfalls mindestens einem weiteren synthetischen oberflächenaktiven Stoff.

   2. Waschmittel nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch Nitrilotriessigsäure als Chelatbildner.

   3. Waschmittel nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Phosphat eines gegebenenfalls alkoxylierten höheren Fettalkohols.

   4. Waschmittel nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fettsäureseife mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen.

   5. Waschmittel nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch einen Wassergehalt zwischen 0,1 und 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 4 bis 8 Gewichtsprozent.

   6. Waschmittel nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch einen Seifengehalt bis zu 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 1 und 3 Gewichtsprozent, wenn es nur Phosphat als synthetischen oberflächenaktiven Stoff enthält.

   7. Waschmittel nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch einen Seifengehalt von 0,1 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, wenn es ausser Phosphat mindestens noch einen weiteren synthetischen oberflächenaktiven Stoff enthält.

   8. Waschmittel nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem höheren Alkylsulfat, Alkylarylsulfonat oder Alkylenoxydaddukt eines höheren Alkohols als anionaktiven oder nicht-ionogenen oberflächenaktiven Stoff.