DE2232262C3

DE2232262C3 - Organopolysiloxanhaltiges Schaumbekämpfungsmittel für Maschinenwaschmittel

Info

Publication number: DE2232262C3
Application number: DE2232262A
Authority: DE
Inventors: Christopher Miles Cowbridge Brooke; Kenneth Wilfrid Penarth Farminer
Original assignee: Dow Corning Ltd
Current assignee: Dow Silicones UK Ltd
Priority date: 1971-07-01
Filing date: 1972-06-30
Publication date: 1980-07-10
Also published as: JPS5121415B1; IT960684B; ES412583A1; DE2232262B2; GB1378874A; NL7209008A; DE2232262A1; US3843558A; FR2143815A1; CA961730A; FR2143815B1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein organopolysiloxanhaltiges Schaumbekämpfungsmittel für Maschinenwaschmittel.

Waschmittel in Pulverform zum Waschen von verschmutzten Stoffen sind allgemein bekannt und gebräuchlich Mittel dieser Art können jedoch bei Anwendung in automatischen Waschmaschinen zu übermäßigem Schäumen führen. Ein solches Schäumen stört nicht nur die wirksame Wäsche der Stoffe, sondern führt auch zum Überfließen und Fluten des Geräts.

Aus GB-PS 1 (151 688 sind siloxanhaltige Mittel zur Schaumkonirolle bekannt, die im wesentlichen aus A) einem Siliciumdioxid mit einer bestimmten Oberfläche und Organosilylgruppen an der Oberfläche und B) einem flüssigen Poiydiorganosiloxan bestehen, bei dem die organischen Gruppen Methyl-, Äthyl- und 2-PhenyIpropylgruppen sein können. Ein bevorzugtes flüssiges Poiydiorganosiloxan hat ein Methyl/Silicium-Verhältnis von etwa 1:1, ein Äthyl/Silicium-Verhältnis von 0,7 bis 0,9:1 und ein 2-Phenylpropyl/ Silicium-Verhältnis von 0,1 bis 0,3:1.

In GB-PS 1 1102(17 wird ein Verfahren zur Reduzierung oder Verhinderung des Schäumens in w;iß igen Systemen beschrieben, bei dem ein Gemisch eingearbeitet wird, das im wesentlichen aus A) einem flüssigen Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 20 bis 1500 es. hei 25 C, B) einem Siloxanharz aus (CH₁J₁SiO₁₂- und SiO₂-Einheiten und C) einem SiO₂-Aerogel besteht.

Aus US-PS 1421 940 sind schließlich Waschmittel bekannt, die unter anderem Tripolyphosphat und ein Siliconöl enthalten

Bei den aus ubiger Patentliteratur bekannten Sthaumbekänipfungsmitteln handelt es sich jedoch insgesamt um Flüssigkeiten, die sich in solcher Form nicht als schaumregulierende Zusätze bei festen Maschinenwaschpulvern für Textilien eignen. Sie stellen nämlich schmierfettähnliche Zubereitungen dar, die sich nicht ohne weiteies in pulverförmigc odor granulatartige Waschmittel einarbeiten lassen, wobei sie in Wasser weder löslich noch leicht dispergierbar sind. Für eine Hausfrau wiire es beispielsweise auch praktisch unmöglich, ihr ein Paket Waschmittel und eine Flasche SchaumbekciTipfungsmittel /u geben und zu verlangen, sie sollte das flüssige SchaurnbekampfungSrriittel in einer bestimmten Menge zusetzen, Hine einpackigCj schatimregulierte feste Waschmittelzubcreitung würde demgegenüber eine wesentlich leichtere und verläßlichere Verteilung des Schaumbekämpfurigsmittels im Waschwasser ermöglichen, Bei den aus US-PS 3421940 bekannten Mitteln handelt es sich darüber hinaus auch nicht um Textilwaschmittel, sondern um hoch alkalische Geschirrwaschmittel. Solche Mittel bilden nur sehr wenig Schaum, so daß sich das Problem einer Schaumbekämpfung gar nicht stellt, und sie sind zudem nicht als Textilwaschmittel geeignet.

Es wurde ferner auch bereits vorgeschlagen, die Neigung von Waschmitteln zu starkem Schäumen durch Modifizieren oder Einführung einer Substanz in das Waschwasser, die Schaumbildung in wäßrigen Systemen unterdrückt, zu überwinden. Nach einem solchen Vorschlag wird in das Waschmittel eine schaumunterdrückende Substanz eingebracht, die in einem organischen Material verkapselt ist. Auch diese

r> bekannten Vorschläge zur Verringerung übermäßiger Schaumbildung in Waschmitteln haben jedoch noch manche Nachteile, wie sie beispielsweise oben bereits erörtert worden sind.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schtufung ei-

-'» nes Schaumbekämpfungsmittels für Textilwaschmittel, das die Probleme hierzu bekannter Mittel überwindet.

Diese Aufgabe wird beim Schaumbekämpfungsmittel der eingangs genannten Art erfindungsgemäß

.'■> nun dadurch gelöst, daß es aus gepulvertem oder granuliertem Natriumtripolyphosphat besteht, auf dessen Oberfläche ein Organopolysiloxanentschäumer in einer Menge von bis zu 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Natriumtripolyphosphats, vor-

Hi liegt.

Jede organopolysiloxanhaltige Zusammensetzung, die zur Schaumbekämpfung in wäßrigen Medien geeignet ist, kann zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schaumbekämpfungsmittels verwendet werden.

ι· Viele solcher Zusammensetzungen sind bekannt und beispielsweise in den GB-PS 689 306, 859 329, 1020022, 1051687, 1051688, 1079 832 und 1 110 207 beschrieben. Sie sind normalerweise entweder viskose pastenartige Massen oder wäßrige Emul-

Hi sionen. Im allgemeinen besteht der Entschäumer aus einem Diorganopolysiloxan in Mischung mit etwa 1 bis etwa lO'/f- seines Gewichts eines feinteiligen Füllstoffs mit großer Oberfläche, zum Beispiel pyrogen erzeugtem oder gefälltem Siliciumdioxid oder pyrogen

ii erzeugtem Aluminiumoxid. Die Diorganopolysiloxankomponente hat gewöhnlich eine Viskosität im Bereich von 50 bis 5000 Ccntistoke bei 25 C. Diorganopolysiloxanc mit Viskositäten außerhalb dieses Bereichs können aber ebenfalls verwendet werden.

•ii Die siliciumgcbundenen organischen Reste in dem Organopolysiloxan sind gewöhnlich M^thylreste. Das Organopolysiloxan kann aber auch andere organische Reste enthalten, beispielsweise Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Aralkyl und Alkarylrcste wie Äthyl, Propyl,

ι· Octyl.Tetradccyl, Phenyl, Bcn/yl und 2-PlK-nylpropyl oder Aminoalkylreste, wie in der GB-PS 1050996 beschrieben. Wenn andere Reste als Methylreste vorhanden sind, machen sie vorzugsweise weniger als etwa 5l)^r/i aller siliciumgehundenen Reste in dem

mi Diorganopolysiloxan aus.

Das in dem Hntschäunier verwendete Diorganopolysiloxan kann endbloekiert sein öder nicht. So kanu es beispielsweise Hydroxyendgruppen aufweisen oder mit Triorganosiloxyrcslcn, zum Beispiel Trirricthylsil-

(/( oxy-, Phcnyldimclhylsiloxy- oder Dimclhylvinylsiloxyrestcn, endblockicrt sein,

Für die crfinclungsgcmüßen Zwecke werden Entschäumer bevorzugt, die Dimethylpolysiloxane und

ein Siliciumdioxid mit großer Oberfläche enthalten oder daraus bestehen. Zu den bevorzugten Entschäumern gehören solche aus einer Mischung von 94 bis 98 Gewichtsprozent Dimethylpolysiloxan und 2 bis 6 Gewichtsprozent eines Siliciumdioxids mit einer ϊ Oberfläche von wenigstens 50 m^a/g. Zu der Gruppe der bevorzugten Entschäumer gehören ferner solche aus einem Dimethylpolysiloxan, einem Diorganopo-Iysiloxan, das siliciumgebundene Methyl-, Äthyl- und 2-PhenyIpropylreste enthält, und einem Siliciumdi- "' oxid, das in einer Menge von etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Diorganopoiysiloxane, vorliegt.

Außer der Organopolysiloxankomponente kann der Siliconentschäumer weitere Bestandteile enthal- π ten, beispielsweise Inhibitoren gegen Schimmel, Emulgiermittel und Harzcopolymere aus (CHj)₃SiO₀J- und SiO,-Einheiten, wie es beispielsweise in der GB-PS Π10207 beschrieben ist.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Schaum- -" bekämpfungsmitteJ? kann einfach durch Vermischen des NalriumtriDoIypiiOsphats und des oreanopolysiloxanhaltigen Entschäumers erfolgen. Zweckmäßig wird das Vermischen mit einem Bandmischer durchgeführt, jedoch können auch andere Mischmethoden -'i und -geräte angewandt werden.

Nach einer bevorzugten Methode zur Herstellung des Schaumbekämpfungsmittels wird wasserfreies Natriumtripolyphosphat mit einer wäßrigen Emulsion des organopolysiloxanhaltigen Entschäumers ver- «> mischt. Das angewandte Verhältnis von Emulsion und Natriumtripolyphosphat hängt von dem aktiven Bestandteil, d. h. dem urganosiloxanentschäumer, dem Gehalt der Emulsion und de,η in Γ.-rn Schaumbekämpfungsmittel gewünschten Anteil an Entschäumer ι > ab. Der Gehalt der Emulsion an aktivt η Bestandteil ist nicht kritisch, liegt jedoch am zweckmäßigsten im Bereich von 10 bis 40%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion. Besonders bevorzugt ist es, die Emulsion in solcher Menge zu verwenden, daß das w Natriumtripolyphosphat gerade hydratisiert wird. Normalerweise werden dabei etwa 6 Mol Wasser je Mol Natriumtripolyphosphat adsorbiert. Gewtinschlcnfalls kann der Anteil des als Emulsion zugesetzten Wassers geringer als die zur völligen Hydratisierung ι · des Natriumpolyphosphats erforderliche Menge sein. Alternativ kann der zugesetzte Wasseranteil über der Menge liegen, die zur Hydratisierung benötigt wird. In diesem Fall kann es jedoch nötig sein, die entstandene Mischung zu trocknen und zu zerkleinern, damit >" sie in freifließender Form erhalten wird. Es ist selbstverständlich zu beachten, daß der zugesetzte Wasseranteil nie so hoch sein soll, daß das Natriumtripolyphosphat in Lösung geht.

Im Rahmen der Erfindung liegt daher ein Verfall- >■ reu zur Herstellung eines Sehaunihekämpfungsmit-IeIs, bei dem wasserfreies Tripolyphosphat mit einer wäßrigen Emulsion eines organopolysiloxanhaltigen Entschäumers behandelt wird.

Außer der Vereinfachung der Herstellung des mi Schaumbekämpfungsmittels ist die Verwendung einer Emulsion offenbar auch insofern vorteilhaft, als gefunden würde, daß sie die Neigung zur Bildung einer obenauf schwimmenden Schicht beim Gebrauch vermindert. M

Der Anteil an organopolysiloxanhaltigcm Ent-' schäumer, der auf der Oberfläche des Natriunitripoly-> phosphate vorliegt, kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Zum Einbringen in Waschpulver wird das Schaumbekämpfungsmittel zweckmäßig als freifließendes Pulver erzeugt. Damit die Rieselfähigkeit des Produkts erhalten bleibt, soll der Anteil an Entschäumer vorzugsweise nicht über etwa 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Natriumtripolyphosphats, d. h. etwa 37 Teile Entschäumer je 63 Teile Natriumtripolyphosphat, betragen. Insbesondere macht der Anteil an Entschäumer in dem Schaumbekämpfungsmittel etwa 10 bis etwa 55 Cewichtsprozent, bezogen auf das Natriumtripolyphosphat, aus.

Die erfindungsgemäßen Schaumbekämpfungsmittel sind zur Bekämpfung der Schaumbildung in wäßrigen Systemen vorteilhaft. Eie können besonders in Waschmittel in Pulverform eingebracht werden, worin sie zur Regelung der beim Waschen erzeugten Schaummenge dienen. Solche Waschmittel sind allgemein bekannt und enthalten typischerweise etwa 10 bis 25 Gewichtsprozent organisches oberflächenaktives Mittel, zum Beispiel ein Natriumsalz eines Alkylarylsulfonats oder eines Sulfats eines geradkettigen primären Alkohols, beispielsweise Natriumdodecylbenzolsulfonat und Natriumlaurylsulfonat, und etwa 25 bis 50 Gewichtsprozent eines anorganischen Phosphats, zum Beispiel Natriumtripolyphosphat. Weitere Bestandteile wie Bleichmittel, optische Aufheller, Farbstoffe und Duftstoffe sind normalerweise ebenfalls in den Waschmitteln vorhanden.

Der Anteil an Schaumbekämpfungsmittel, der in den Waschmitteln verwendet werden kann, ist nicht besonders kritisch und kann in weiten Grenzen schwanken, zum Beispiel bis zu 50 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung. Der jeweils angewandte Anteil hängt beispielsweise von dem Gehalt des Schaumbekämpfungsmittels an Entschäumer und von der gewünschten Schaumunterdrückung ab. Es wurde gefunden, daß durch Gegenwart von bis zu 5 Gewichtsprozent und vorzugsweise 1 bis 4 Gewichtsprozent eines Schaumbekämpfungsmittels, das etwa 10 bis 35 Gewichtsprozent Entschäumer enthält, eine befriedigende Schaumkontrolle mit einem typischen handelsüblichen Waschpulver erzielt wird.

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. In den Beispielen 2 bis 5 werden die Waschmittel in einer .lutomatischen Waschmaschine mit Beschickung von der Vorderseite in einem Zyklus von 90 Minuten, in denen die Wassertemperatur von 25 bis 90" C ansteigt, getestet. Das Waschmittel wird in einer Menge von 4 g pro Liter Wasser angewandt.

Beispiel 1

Eine Mischung aus 5 Gewichtsprozent eines pyrogen erzeugten Siliciumdioxids mit einem Verhältnis von Oberfläche zu Gewicht von 140 m²/g und 95 Gewichtsprozent eines Polydimethylsiloxans mit Hydroxyendgruppen (Viskosität bei 25" C etwa 1500Centistoke) wird nach üblichen Methoden in Wasser einulgiert. Die so erhaltene Öl-in-Wasser-Emulsion enthält 3(1 Gewichtsprozent der Sihciumdioxid-Polydimethylsiloxan-Mischung.

40 Gewichtsteile der Emulsion werden dann mit 60 Gewichtsteilen wasserfreiem granuliertem Natriumtripolyphosphat gründlich vermischt. Das erhaltcne Produkt ist ein freifließendes Pulver, das ein wirksames Schaumbekämpfungsmittel füf schäumende wäßrige Sj/steme ist.

Das Pulver wird in einem Anteil von 1,5 Gewichts-

Prozent mit einem Waschpulver folgender Zusammensetzung gemischt:

Natriumdodecylbenzolsulfonat 12 Gewichtsprozent Natriumtripolyphosphat 40 Gewichtsprozent

Natriumsilicat 6 Gewichtsprozent

Carboxymethylcellulose 1 Gewichtsprozent

Schaumbildner (Knkosnuß-

säuremonoäthanolamid) 2 Gewichtsprozent

Natriuri.perborat 20 Gewichtsprozent

optischer Aufheller und

Wasser 5 Gewichtsprozent

Natriumsulfat 5 Gewichtsprozent

Die Mischung wird in einer Menge von 4 g pro Liter zu Wasser gegeben, und die Lösung wird 1 Stunde bei 70° C gerührt. Während dieser Zeitdauer findet keine übermäßige Schaumbildung statt, und es zeigt sich keine wahrnehmbare Oberflächenschicht.

Beispiel 2

Durch Vermischen von 6 Gewichtsteilen pyrogen erzeugtem Siliciumdioxid mii 94 Gewichtsieilen eiiics trimethylsiloxyendblockierten Polyaimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1000 Centhtoke bei 25° C wird ein Entschäumer bereitet.

30 Gewichtsteile der so erhaltenen pastenartigen Mischung werden mit 70 Gewichtsteilen wasserfreiem granuliertem Natriumtripolyphosphat zu einer freifließenden Masse vermischt. Diese Mischung ist als Schaumbekämpfungsmittel in wäßrigen Systemen wirksam.

Das Schaumbekämpfungsmittel wird in einem Anteil von 2 Gewichtsprozent dem in Beispiel 1 beschriebenen Waschmittel zugesetzt. Bei Prüfung in einer automatischen Waschmaschine tritt keine übermäßige Schaumbildung auf.

Beispiel 3

Durch 3 Stunden langes Schermischen einer Mischung aus 3 Gewichtsteilen eines Siliciumdioxids mit einei Oberfläche von etwa 225 mVg und 97 Gewichtsprozent eines Polydiorganosiloxans mit einer Viskosität von etwa 1500 Centistoke bei 25° C, einem Methyl/Silicium-Verhältnis von etwa 1:1, einem Äthyl/Silicium-Verhältnis von etwa 0,8:1 und einem 2-Phenylpropyl/Silicium-Verhältnis von etwa 0,2:1, bei 175° C wird ein Entschäumer hergestellt.

35 Gewichtsteile der so erhaltenen pastenartigen Masse werden mit 65 Gewichtsteilen wasserfreiem Natriumtripolyphosphat zu einem freifließenden Pulver vermischt. Dw Pulver ist ein wirksames Schaumbekämpfungsmittel für wäßrige Systeme. Wenn es in das in Beispiel 1 beschriebene Waschpulver in einer Menge von 4 Gewichtsprozent eingebracht wird, verhütet es eine übermäßige Schaumbildung. In geringeren Zugabemengen ist das Schaumbekämpfungsmittel ferner zur Schaumbekämpfung in einem handelsüblichen »schwach schäumenden« Waschpulver wirksam.

Beispiel 4

Durch Vermischen von 88 Gewichtsteilen eines trimethylsiloxyendblockierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1000 Centistoke bei 25° C, 10 Gewichtsteilen Kieselaerogel und 2 Gewichtsteüen eines Harzcopolymeren aus (CHj)₃SiO₀,- und SiO₂-Einheiten mit einem Verhältnis dieser Einheiten im Bereich von 0,6:1 bis 1,2:1 wird eine pastenartige Masse bereitet.

Die Masse wird in Wasser nach üblichen Methoden emulgiert. Die erhaltene Öl-in-Wasser-Emulsion enthält 30 Gewichtsteile der Masse.

40 Gewichtsteile der Emulsion werden dann mit 60 Gewichtsteüen wasserfreiem granuliertem Natriumtripolyphosphat vermischt. Das erhaltene freifließende Pulver ist als Scha . iibekämpfungsmittel in wäßrigen Systemen wirksam.

Das Pulver wird in einem Anteil von 1 Gewichtsprozent mit einem Waschpulver mit folgender Zusammensetzung vermischt:

Alkyllaurylsulfonat 24 Gewichtsprozent

Natriumtripolyphosphat 38 Gewichtsprozent

Natriumsilicat 6 Gewichtsprozent

Carboxymethylcellulose 2 Gewichtsprozent

Natriumsulfat 29 Gewichtsprozent

Wenn das Waschpulver in einer automatischen Waschmaschine getestet wird, findet keine übermäßige Schaumbildung statt.

Beispiel 5

Ein Schaumbekämpfungsmittel wird durch Vermischen von 65 Gewichtsteilen wasserfreiem granuliertem Natriumtripolyphosphat und je 17,5 Gewichtsteilen der pastenförmigen Entschäumer ν ;η Beispiel 3 und 4 als freifließendes Pulver hergestellt.

Das Pulver wird in einer Menge von 1 Gewichtsprozent in ein Waschpulver mit folgender Zusammensetzung eingebracht:
Natriumdodecylbenzol-

sulfonai 15 Gewichtsprozent

Natriumtripolyphosphat 40 Gewichtsprozent

Natriumperborat 20 Gewichtsprozent

Natriumsilicat 6 Gewichtsprozent

Magnesiumsilicat 0,5 Gewichtsprozent

Natriumcarbonat 5 Gewichtsprozent

ι Carboxymethylcellulose 1 Gewichtsprozent

Natriumsulfat 11,5 Gewichtsprozent

Wenn das Waschpulver in einer automatischen Waschmaschine getestet wird, wird der Schaum bei einer Höhe von 12 cm stabilisiert.

Claims

Patentanspruch:

Organopolysiloxanhaltiges Schaumbekämpfungsmittel für Maschinenwaschmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es aus gepulvertem oder granuliertem Natriumtripolyphosphat besteht, auf dessen Oberfläche ein Organopolysiloxanentschäumer in einer Menge von bis zu 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Natriumtripolyphosphats, vorliegt.