DE2050768A1

DE2050768A1 - Waschmittel

Info

Publication number: DE2050768A1
Application number: DE19702050768
Authority: DE
Inventors: Walter Frederick Grosse He Aepli Otto Theodore Southgate Mich Wegst (V St A ) P
Original assignee: Wyandotte Chemicals Corp
Current assignee: Wyandotte Chemicals Corp
Priority date: 1969-10-15
Filing date: 1970-10-15
Publication date: 1971-04-22
Also published as: NL7014942A; NL156186B; GB1297087A; US3829386A

Description

Wyandotte Chemicals Corporation/ Wyandotte, Michigan/ V.St.A.

Waschmittel

Die Erfindung betrifft Waschmittel und Schaumdepressoren dafür.

Wässrige Lösungen alkalischer Waschmittel, die verschiedene Wasserbehandlungsverbindungen enthalten, werden in großem Umfang zur Reinigung von Geräten zur Aufnahme und zur Verarbeitung von Lebensmitteln, von Eiern, von Textilien/ von Kunststoffen und ähnlichen festen Substraten verwendet. Eine kontinuierliche Verwendung des alkalischen Waschmittels ist jedoch wegen der Schäume, die durch die Wechselwirkung zwischen dem Waschmittel und den zu entfernenden Schmutzablagerungen, zum Beispiel Rückständen von Eiern, Milch und anderen fetten oder proteinhaltigen Stoffen, begrenzt.

Das Schaumproblem wird durch Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels, gewöhnlich eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels mit niederem Trübungspunkt, zu dem Waschmittel etwas erleichtert. Durch Zusatz von

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oberflächenaktiven Mitteln dieses Typs zu einem alkalischen Waschmittel wird die Benetzung und Eraulgierung von zu entfernenden Schinutzrückständen stark verbessert. Aufgrund der Tatsache, daß oberflächenaktive Mittel bei erhöhten Temperaturen von etwa 49 bis 82 Grad C (120 bis 180 Grad F) praktisch unlöslich sind, unterdrücken oder hemmen sie ferner den Schaum, der durch die Wechselwirkung der alkalischen Stoffe in dem Waschmittel und der Schmutzablagerungen entwickelt wird. Da diese oberflächenaktiven Mittel ferner bei niederen Temperaturen von etwa 16 bis 38 Grad C (60 bis 100 Grad F) löslich sind, tragen sie dazu bei, daß gereinigte Oberflächen mit kaltem oder lauem Wasser leicht gespült werden können, so daß Substrate oder Oberflächen erhalten werden, die frei von anhängenden Tröpfchen oder Wasserflecken sind.

Während kontinuierlicher Reinigungsoperationen fördert und bewirkt das oberflächenaktive Mittel jedoch häufig übermäßige Schaumbildung, die Sprüh-, Spül- und Pumpvorgänge stört, und führt dadurch zu nachteiligem überfließen. Wenn sich diese ungünstigen Bedingungen einstellen, ist es üblich geworden, der wässrigen Waschmittellösung einen zusätzlichen Schaumdepressor, gewöhnlich auf Siliconbasis, zuzusetzen. Diese Stufe im Betrieb erfordert überwachung und Bedienung durch Personal, wodurch sich der Personalaufwand erhöht. Wenn ferner zuviel Depressor verwendet wird, dann können die gereinigten Substrate streifige Oberflächen, Wasserflecken, anhaftende Tröpfchen und dergleichen aufweisen. Dieser Eingriff ist jedoch notwendig, da Versuche, Schaumdepressoren auf Siliconbasis direkt in alkalische Geschirrspül- und Waschmittel einzuführen, ohne Erfolg geblieben sind. Frisch bereitete siliconhaltige Zubereitungen sind zwar recht brauchbar, nach einer Alterung von wenigen Wochen reagieren jedoch offenbar die alkalischen Stoffe mit den Siliconen und zersetzen

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sie und-machen dadurch ihre Wirksamkeit in der Zubereitung zunichte.

Es besteht daher ein Bedarf an einer verbesserten festen alkalischen Waschmittelzubereitung, die einen Schaumdepressor enthält. Besonders wird eine verbesserte Siliconhaitige feste alkalische Waschmittelzubereitung benötigt, die bei längerer Lagerung keinem Siliconabbau unterliegt.

überraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch Zusatz einer Emulsion, die im wesentlichen aus (a) einem Schaumdepressor auf Siliconbasis und (b) einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel mit niederem Trübungspunkt be-

steht, die Schwierigkeiten, die bisher bei Zusatz eines "

Siliconschanadepressors zu einem alkalischen Waschmittel auftraten, allgemein behoben werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein alkalisches Waschmittel, das 25 bis 88 Gewichtsprozent alkalische Waschstoffe, 10 bis 60 Gewichtsprozent Wasserbehandlungsverbindung und 1 bis 5 Gewichtsprozent Emulsion aus 10 bis 50 Gewichtsprozent Siliconschaumdepressor als Dispersion in 50 bis 90 Gewichtsprozent nichtionischem flüssigem oberflächenaktivem Mittel, bezogen auf das Gewicht der Emulsion, enthält.

Es wurde gefunden, daß die alkalischen Bestandteile der Waschmittelzubereitung im allgemeinen während einer beträchtlichen Zeitdauer nicht mit dem Depressor auf Siliconbasis reagieren und diesen zersetzen. Die Gründe für diese Erscheinung sind nicht bekannt, anscheinend umhüllt jedoch das nichtionische oberflächenaktive Mittel den Depressor auf Siliconbasis und schützt ihn dadurch gegen die alkalischen Bestandteile der Zubereitung. Durch verwendung eines oberflächenaktiven Mittels als Emulgator ergeben sich gewöhnlich zusätzliche Vorteile für damit hergestellte Waschmittelzubereitungen. Erstens

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dispergiert das oberflächenaktive Mittel den Depressor in einer wässrigen gebrauchsfertigen Lösung, so daß sich der Depressor nicht selektiv an der Oberfläche der Lösung ansammelt und als überlauf weggewaschen wird, wodurch die Lösung für lange Waschzeiten eine langdauernde Schaumunterdrückung erhält. Zweitens verhindert das oberflächenaktive Mittel die Bildung von hydrophoben Oberflächen, das heißt Wasserflecken, anhaftenden Tröpfchen und dergleichen auf den gereinigten Substraten oder Oberflächen.

Die Emulsionen, die für die erfindungsgemäßen Zwecke in Betracht kommen, enthalten 10 bis 50 Gewichtsprozent Depressor und 50 bis 90 Gewichtsprozent oberflächenaktives Mittel,jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion. Vorzugsweise besteht die Emulsion aus IO bis 40 Gewichtsprozent Depressor und 60 bis 90 Gewichtsprozent oberflächenaktivem Mittel. Die Emulsionen werden durch Dispergieren des Depressors in dem oberflächenaktiven Mittel nach jeder üblichen Methode, zum Beispiel durch Mischen, Rühren und dergleichen, bereitet.

Die erfindungsgemäß verwendeten Schaumdepressoren auf Siliconbasis sind auch als die flüssigen Siloxane bekannt. Diese Verbindungen, die allgemein bekannt und im Handel erhältlich sind, bestehen im allgemeinen aus substituierten oder unsubstituierten Polyalkylsiloxanen oder Alkylpolyslloxanen. Typische Beispiele für diese Verbindungen sind Stoffe wie Polydimethylsiloxan, Dimethylpolysiloxan und dergleichen. Für die erfindungsgemäßen Zwecke können die meisten im Handel erhältlichen nicht emulgierten Siloxanschaumdepressoren auf Siloxanbasis mit gleicher Wirksamkeit verwendet werden.

Die nichtionischen oberflächenaktiven Dispergiermittel für die erfindungsgemäßen Zwecke bestehen gewöhnlich aus den normalerweise flüssigen oxyalkylierten Addukten von hydrophoben Grundstoffen. Diese oberflächenaktiven

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Mittel werden im allgemeinen durch Kondensation eines Alkylenoxide mit etwa 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Äthylenoxid, 1,2-Propylenoxid, den Butylenoxiden und dergleichen, sowie von Mischungen daraus unter Oxyalkylierungsbedingungen mit einem hydrophoben Grundstoff mit wenigstens einem reaktiven Wasserstoffatom hergestellt. Zu typischen Beispielen für solche oberflächenaktive Mittel gehören beispielsweise die äthoxylierten Addukte von Alkylphenolen, die der Formel

entsprechen, worin R einen Alkylrest mit etwa 8 bis Kohlenstoffatomen und η eine ganze Zahl mit solchem Wert bedeutet, daß etwa 50 bis 80 Gewichtsprozent des oberflächenaktiven Mittels aus Äthylenoxid besteht.

Eine weitere Klasse geeigneter oberflächenaktiver Mittel entspricht der Formel

HO(C₂H₄O)_a(C₃H₆O)_b(C₂H₄O)_aH,

worin b eine ganze Zahl mit solchem Wert ist, daß der (C₃HgO)-Anteil ein Molekulargewicht von etwa 800 bis 4000 und vorzugsweise etwa 1500 bis 2000 hat, und a eine ganze Zahl mit einem solchen Wert ist, daß das gesamte Molekulargewicht des oberflächenaktiven Mittels im Bereich von etwa 2000 bis 5000 und vorzugsweise etwa 2500 bis 4500 liegt. Diese oberflächenaktiven Mittel und ihre Herstellung sind ausführlicher in der USA-Patentschrift 2 674 619 beschrieben.

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Eine weitere Klasse geeigneter oberflächenaktiver Mittel bilden die oxyalkylierten Addukte von höheren aliphatischen Alkoholen und Mischungen daraus. Diese oberflächenaktiven Mittel werden durch Kondensation von Äthylenoxid und Propylenoxid, entweder nacheinander oder als Mischung, mit solchen höheren aliphatischen Alkoholen hergestellt. Derartige oberflächenaktive Mittel sind ausführlicher in der USA-Patentschrift 3 340 309 beschrieben. Für die erfindungsgemäßen Zwecke werden vorzugsweise oberflächenaktive Mittel aus diesen beiden letzteren Klassen verwendet.

Wie oben angegeben, sind die Emulsionen, die nach üblichen Methoden bereitet werden, gewöhnlich über einen weiten Konzentrationsbereich sowie Temperaturbereich stabil.

Die Emulsionen werden in festen alkalischen Waschmittelzubereitungen verwendet. Diese Waschmittelzubereitungen bestehen im allgemeinen aus 25 bis 88 Gewichtsprozent üblicher Waschalkalien oder alkalischer Reinigungsmittel, zum Beispiel wasserfreies Soda, die Natriumphosphate, Metasilicate oder Natriumborat sowie Mischungen daraus. IAn Kesselsteinbildung und Ausfällungen im Wasser zu verhindern, die durch das Alkali in wässrigen Lösungen verursacht werden, werden dem Alkali verschiedene Wasserbehandlungsverbindungen in Gewichtskonzentrationen von etwa IO bis 60 % des Gesamtgewichts der Zubereitung zugesetzt. Typisch für diese Verbindungen sind beispielsweise die Alkalipolyphosphate, welche die am meisten verwendeten Wasserbehandlungsverbindungen sind.

Die erfindungsgemäße Emulsion wird in einer typischen alkalischen Waschmittelzubereitung In einer Konzentration von 1 bis 5 Gewichtsprozent und vorzugsweise 1 bis 3 Gewichtsprozent der gesamten Zubereitung

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verwendet. Da das Dispergiermittel für den Depressor ein oberflächenaktives Mittel ist, müssen keine
weiteren Mengen an oberflächenaktivem Mittel in die
Zubereitung eingebracht werden. Die Emulsion wird
dem alkalischen Waschmittel durch eine übliche Methode, zum Beispiel mit einem Bandmischer, zugesetzt. Wahlweise kann in die Zubereitung auch ein Entkeimungsmittel, zum Beispiel ^(Monotrichlor)-tetra-monokaliumdichlor/pentaisocyanurat, in wirksamen Konzentrationen von 1 bis IO Gewichtsprozent eingebracht
werden.

Es wurde beobachtet, daß während längerer Zeit von

wenigstens 5 Monaten gewöhnlich kein Siliconabbau "

stattfindet, wenn in alkalische Zubereitungen Depressoren auf Siliconbasis in der erfindungsgemäßen Weise eingebracht werden.

In den folgenden Beispielen wird die Erfindung durch einige Ausführungsformen erläutert. In den Beispielen 1 bis 11 sind einzelne alkalische Waschmittel beschrieben, in denen mit Vorteil die erfindungsgemäße Emulsion verwendet wird. In den Beispielen beziehen sich alle Teile auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben ist.

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Beispiel 1

Ein alkalisches Waschmittel wird aus folgenden Bestandteilen bereitet:

Bestandteil Gewichtsteile Soda, wasserfrei 68,CX)

Natriummetasilicat, wasserfrei 10,00

Natriumtripolyphosphat 20,00

Emulsion von 0,10 Teilen Dimethylpolysiloxan als Dispersion in 0,90 Teilen eines flüssigen nicht ionischen oberflächenaktiven Mittels¹ 1,0

^(Monotrlchlor)-tetra-monokaliumdichlor/penta-isocyanurat 1,0

Das oberflächenaktive Mittel wird durch Kondensation einer Mischung aus höheren aliphatischen Alkoholen mit 12 bis 15 Kohlenstoffatomen unter Oxyalkylierungsbedingungen mit einer Mischung aus Propylenoxid und Äthylenoxid hergestellt.

Beispiele 2-10

In den folgenden Beispielen, die in Tabelle I zusammengefaßt sind, werden mehrere alkalische Waschmittel zubereitet. In jedem Beispiel werden der Schaumdepressor und das oberflächenaktive Mittel entsprechend der Erfindung als Emulsion in die Zubereitung eingebracht. Es wird das gleiche oberflächenaktive Mittel wie in

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Beispiel 1 verwendet. Der germicide Bestandteil ist wiedertun ^(Monotrichlor) -tetra-xnonokaliumdichlor/-pentaisocyanurat.

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Tabelle I

PO O QO

	Soda, wasser frei	Natrium- metasili- cat, was serfrei	Bestandteile	, Teile	ni ch ti oni s ehe s obe rflächenak- tives Mittel	Germicid	cn
	68,0	10,0			0,85	1/0
Bei spiel	68,0	10,0	Natrium- tripoly- phosphat wasserfrei		0,80	1/0
2	68,0	10,0	20,0	Zusammensetzung der Emulsion	0,70	1/0
3	68,0	10,0	20,0	Dimethy1- poiy- siloxan	0,50	1,0
4	64,0	10,0	20,0	0,15	4,50	1/0
5	64,0	10,0	20,0	0,20	4,25	1/0
6	64,0	10,0	20,0	0,30	4,00	1/0
7	64,0	10,0	20,0	0,50	3,50	1,0
8	64,0	10,0	20,0	0,50	2,50	1/0
9		20,0	0,75
10		20,0	1,00
	1,50
	2,50

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Die Zubereitungen der Beispiele 2 bis 10 zeigen Waschmittel, die 1 bis 5 Gewichtsprozent der Emulsion enthalten, die aus 10 bis 50 Gewichtsprozent Depressor und 50 bis 90 Gewichtsprozent oberflächenaktivem Mittel besteht. Es wurde gefunden, daß innerhalb dieser definierten Bereiche ein günstiges Gleichgewicht zwischen Depressor und oberflächenaktivem Mittel und zwischen oberflächenaktivem Mittel und Alkali erzielt wird.

Beispiel 11

Ein alkalisches Waschmittel wird durch Vermischen der folgenden Bestandteile bereitet:

Bestandteil GewichtsteiIe

Soda, wasserfrei 67,6

Natrlunmetasilicat, wasserfrei 10,0 Emulsion aus 0,4 Teilen Dimethy1-

polysiloxan und 1,0 Teilen eines

nichtionischen oberflächenaktiven |

Mittels¹ 1,4

Natriumtripolyphosphat, wasserfrei 20,0 Germicid 1,0

Das oberflächenaktive Mittel ist das gleiche wie in Beipiel 1

² Das Germicid ist das gleiche wie in Beispiel 1.

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2 O 5 O 7 G 8

Eine frisch bereitete Probe dieser Zubereitung wird dann nach der folgenden Methode auf Schaumunterdrückung geprüft: 50 ml einer 0,8 gewichtsprozentige wässrigen Lösung der Zubereitung werden in einen graduierten 250 ml Zylinder gebracht, der bei 49 Grad C (120 Grad F) gehalten und 30 Sekunden lang von Hand geschüttelt wird. Dann wird der Schaum gemessen, der durch das Schütteln entsteht. Anschließend wird diese Methode mit der Ausnahme wiederholt, daß der Lösung 1 Tropfen homogenisiertes Volle! zugesetzt wird. Nach Schütteln von Hand wird die erzeugte Schaumhöhe beobachtet und festgehalten. Diese Methode wird mehrere Male mit verschiedenen tropfenweise zugefügten Anteilen des Volleizusatzes zu der Lösung wiederholt. Die Ergebnisse dieser Tests zeigt Tabelle II.

Tabelle II

Volle!, Zahl der Tropfen	Schaumhöhe, ml
0	0
1	0
2	Spuren
3	Spuren
5	5
8	15
12	30

Die vorstehend beschriebene Methode wird dann unter Verwendung einer 0,4 gewichtsprozentigen wässrigen Lösung der Zubereitung wiederholt. Die Ergebnisse dieser Schaumhöhetests unter Verwendung einer 0,4 prozentigen Lösung zeigt die folgende Tabelle III

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Tabelle III

Vollei, Zahl der Tropfen	Schaumhöhe, ml
O	O
1	O
2	O
3	Spuren
5	IO
8	15
12	30

22 1/2 Wochen später werden die gleichen 0,8 prozentigen und 0,4 prozentigen wässrigen gebrauchsfertigen Lösungen wie oben erneut auf die erzeugte Schaumhöhe geprüft, um zu ermitteln, ob ein Siliconabbau stattgefunden hat. Die Ergebnisse dieser Tests zeigt die folgende Tabelle IV.

Tabelle IV

Vollei, Zahl der Tropfen	0,8 prozentige wässrige Lösung Schaumhöhe, ml	0,4 prozentige wässrige Lösung Schaumhöhe, ml
0	0	0
1	0	0
2	Spuren	0
3	5,0	3
5	14,0	5
8	21,5	7
12	31,0	20

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Aus einem Vergleich von Tabelle IV mit den Tabellen II und III ist zu ersehen, daß nach 22,5 Wochen kein oder praktisch kein Abbau des SiIicondepressors stattgefunden hat, was die Lagerbeständigkeit dieser Waschmittelzubereitungen zeigt.

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Claims

Patentanspruch e

1. Alkalisches Waschmittel, das 25 bis 88 Gewichtsprozent Waschalkalien, IO bis 60 Gewichtsprozent Wasserbehandlungsverbindung, ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel und einen Siliconschaumdepressor enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicon mit dem oberflächenaktiven Mittel zu einer Emulsion dispergiert ist, die 1 bis 5 Gewichts prozent des Waschmittels ausmacht und 10 bis 50 % Silicon und 50 bis 90 % oberflächenaktives Mittel, bezogen auf das Gewicht der Emulsion, enthält.

2. Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel aus dem Kondensationsprodukt der Umsetzung einer Mischung aus höheren aliphatischen Alkoholen unter Oxyalkylierungsbedingungen mit einer Mischung von Äthylenoxid und Propylenoxid besteht.

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