DK153648B - Hoejalkaliske bejdse- eller rensemidler samt anvendelse heraf - Google Patents

Description

DK 153648B

o

Den foreliggende opfindelse angår højalkaliske bejdse- og/eller rensemidler på basis af alkalimetal-hydroxidopløsninger, især sådanne til bejdsning af overflader af aluminium eller aluminiumlegeringer, fortrinsvis 5 dog til fjernelse eller opløsning af aluminiumfolier eller papirkascherede aluminiumfolier eller aluminiumkasche-rede papiretiketter, såsom det er tilfældet f.eks. ved fjernelsen af etiketterne fra flasker i automatiske flaskerensningsanlæg.

10 Flaskerensningsmidler er flydende eller pulverformige blandinger. De kendte midler består overvejende af polymere phosphater og/eller organiske kompleksdannere, f.eks. phosphonsyrer, og/eller nitrogenholdige kompleksdannere, såsom ethylendiamintetraeddikesyre eller nitrilotrieddike-15 syre og/eller salte heraf, eller gluconsyrer eller salte heraf og overvejende skumhæmmende tensider.

Phosphater skaber ikke blot forudsætningen for en god hårdhedsmaskering, f.eks. i renseluden i en flaskerensemaskine, men sørger foruden for en god rensevirkning 20 også for den nødvendige smudsbærerevne. Det er imidlertid en ulempe, at polymerphosphaterne i alkali-metalhydroxidopløsningerne i løbet af kort tid nedbrydes hydrolytisk til uvirksomme ortho- og pyrophosphater ved gennemsnitlige temperaturer på 40-85°C i flaskerense-25 maskinerne.

Phosphonsyrer tjener overvejende som sekvestrerings-midler for!, vandets hårhedsdannere . De er ganske vist alkalistabile og varmebestandige, men de formindsker de vandige alkalimetalhydroxidopløsningers aktivitet 30 og bevirker f.eks. derved en dårligere fjernelse af etiketterne fra flaskerne, især fjernelsen af papirkascherede alu-folier eller alukascherede papiretiketter.

Dette kræver derfor en forhøjelse af lud-temperaturen og/eller -koncentrationen og har således til 35 følge, at der fås en dårligere økonomi for renseanlæggene .

2

DK 153648B

O

Gluconsyrer eller salte heraf er kun betinget anvendelige i de højalkaliske renseludvæsker, da deres bindeevne til Ca++- og Mg++-ioner aftager stærkt ved de høje temperaturer i flaskerensemaskinen.

5 Nitrogenholdige kompleksdannere, såsom nitrilo- trieddikesyre eller ethylendiamintetraeddikesyre eller salte heraf, har i flaskerensemidlerne den funktion at forhindre dannelse af belægninger og sten stammende fra vandets hårdhedsdannere. Endvidere bevirker de på 10 grund af deres gode kompleksdannelsesevne overfor metalioner en god løsnen af papirkascherede alu-folier fra flasker. Disse nitrogenholdige kompleksdannere har dog den ulempe, at deres anvendelse må forkastes på grund af faren for tungmetal-remobilisering og dermed forhøjelse af 15 koncentrationen af tungmetaller i overfladevand. En yder ligere ulempe er det, at en tilsætning af skumhæmmende tensider, f.eks. aminopolyglycolkondensater, til rense-præparaterne i nærværelse af disse kompleksdannere, kun er mulig med store, økonomisk uinteressante mængder 20 opløsningsformidlere.

Den foreliggende opfindelse har til formål at overvinde ulemperne ved de kendte højalkaliske bejdse- og rensemidler på basis af alkalimetalhydroxidopløs-ninger.

25 Dette formål kunne overraskende nok opfyldes med sådanne produkter, som udviser et indhold på mindst én aliphatisk phosphorsyremono- eller dialkylester med 1 til 6 carbonatomer i alkylgruppen eller mindst et salt af denne ester.

30 Som særligt egnet har vist sig midler, der udmærker sig ved et indhold af en phosphorsyreester-blanding, som ifølge tysk offentliggørelsesskrift nr.

2.645.211 fremstilles ved omsætning af n-butanol, ethylen-glycol og Ρ^Ο10 i molforholdet 2:2:1, idet reaktions-35 komponenterne blandes og æltes i 1 til 6 timer ved temperaturer mellem 0 og 120°C under udelukkelse af fugtighed og i en atmosfære af en indifferent gas, og reaktionsproduktet afkøles efter endt reaktion.

O

3

DK 153648B

Som regel indeholder de her omhandlede midler 0,01 til 30 vægtprocent af den nævnte ester eller esterblanding eller salte heraf, 0,5 til 50 vægtprocent alkalimetalhydroxid og resten vand.

5 Den foreliggende opfindelse angår desuden midler, som foruden den nævnte ester eller esterblanding eller salte heraf og alkalimetalhydroxidet indeholder 0,5 til 5,0 vægtprocent mono-(2-ethylhexyl)phosphorsyreester.

Dette produkt understøtter den her omhandlede 10 phosphorsyreesters bejdse- og rensevirkning på grund af de overfladespændingssænkende eller befugtende egenskaber.

De her omhandlede midler anvendes især til bejdsning og/eller rensning af overflader, der består af aluminium eller indeholder aluminium, fortrinsvis i flaskerenseanlæg 15 til fjernelse eller opløsning af aluminiumfolier, papir-kascherede aluminiumfolier eller aluminiumkascherede papiretiketter på flasker. Disse midler kan også anvendes til bejdsning eller afgratning af genstande, der består af aluminium eller aluminiumlegeringer eller lignende letmetal-20 legeringer.

Som det fremgår af de følgende eksempler, kan der til de her omhandlede produkter sættes yderligere komponenter, som er anvendelige i kendte midler af tilsvarende art.

25 Selv om det ifølge tysk offentliggørelsesskrift nr.

2.645.209 er kendt at anvende kortkædede phosphorsyrealkyl-estere til maskinel klarskylning af genstande med hård overflade, især af service eller glas, var det ikke nærliggende for en fagmand at anvende disse estere'i de 30 her omhandlede midler.

Ved et klarskyllemiddel sættes produktet til det indkommende ledningsvand ved opvaskemaskinens klarskylning, således at sky.llevæsken derefter løber bedre af det befugtede glas og service, og således at servicet 35 lettere tørres. Herved undgås forekomsten af pletter af vand på de rengjorte ting. Klarskyllemidler er ikke egnede til rensning eller især bejdsning af overflader, især overflader, der består af aluminium eller indeholder dette metal.

O

4

DK 153648B

En sådan bejdsevirkning hos denne phosphorsyreester kunne heller ikke forventes, da det ifølge tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.941.419, er kendt, at denne ester eller salte heraf tjener som middel til hindring af korro-5 sion af metaller, dvs. til beskyttelse af overfladerne af metaller.

I forhold til de kendte produkter besidder de her omhandlede midler foruden den fordel, at de i ringe anvendelsesmængder i blanding med alkalimetalhydroxid 10 i vandigt medium i væsentlig grad forstærker bejdse- og rensevirkningen på overflader af aluminium og aluminiumlegeringer, desuden den egenskab, at de øger klarglanseffekten på overfladerne eller i vid udstrækning hindrer en filmdannelse af alkalimetal- og/eller calciumaflejringer.

15 Desuden udlignes de ufordelagtige virkninger fra gængse komponenter, f.eks. i flaskerensemidler, næsten fuldstændigt ved anvendelsen af de nævnte phosphorsyreurstere. F.eks. sker der en fuldstændig udligning af aktivitetsformindskelsen i renseluden, der overvejende består af vandig alkalimetal-20 hydroxidopløsning i automatiske flaskerenseanlæg, der skyldes den inhiberende virkning af eventuelt anvendte phosphon-syrer, uden at der sker tab af sekvestreringsvirkningen.

itotiskunmidler, dvs. svagtskuramende' eller skumdæmpende tensider,, kan uden problemer indarbejdes i rensemiddel-25 præparater, fordi de her omhandlede phosphorsyreestere udviser opløsningsformidlende egenskaber.

De i det følgende anførte eksempler tjener til nærmere belysning af opfindelsen uden at være begrænsende herfor.

30

Eksempel 1

Der fremstilles opløsninger af vand (komponent A), natriumhydroxid (komponent B) og omsætningsproduktet af P4O10 med n-butanol og ethylenglycol i molforholdet 1:2:2, 35 som beskrevet i eksempel 1 i tysk patentskrift nr. 2.645.211 (komponent C), i følgende blandingsforhold:

O

5

DK 153648B

[Komponent A : Komponent B i Komponent C

a) 1 : 1,00 : 0,00 b) 1 0,99 : 0,01 c) 1 : 0,98 : 0,02 5 d) 1 : 0,95 : 0,05 e) 1 : 0,90 : 0,10 f) 1 : 0,85 : 0,15 g) 1 : 0,80 : 0,20 10 og bringes i kontakt med aluminiumprøveplader, idet disse neddyppes i de ovenfor anførte opløsninger a) - g) i et tidsrum af 0,5 timer ved en reaktionstemperatur på 60-100°C. Derefter skylles prøvepladerne med vand, tørres, 15 og vægtforskellen bestemmes.

I tabellen er anført stigningen i bejdsevirkningen hos komponent C i vægtprocent, baseret på vægtforskellen for aluminiumpladen ud fra prøveopløsningen a = 100 vægtprocent aluminium-nedbrydning: 20

Al-nedbrydning: a) 100 b) 280 c) 232 25 d) 184 e) 136 f) 116 g) 100 1 35

Disse resultater viser, at komponent C ifølge eksempel 1 b) opløser næsten 3 gange så meget aluminium i forhold til eksempel 1 a), selv om komponent C som stærkt surt produkt forbruger NaOH til neutralisering.

DK 153648B

6

O

' J

η

Eksempel 2

Bestående af komponenterne ifølge eksempel 1 fremstilles der opløsninger i de nedenfor anførte mængdeforhold, dog neutraliseres komponenten C forinden med 5 NaOH. Afprøvningen gennemføres ved hjælp af et forsøg med neddypning af aluminiumprøveplader ved 80°C i 1 time.

_Komponent A : Komponent B ; Komponent C ~ 1. 99,00 dele 1 del 0 dele 10 2. 98,99 dele 1 del 0,01 dele 3. 98,90 dele 1 del 0,10 dele 4. 98,80 dele 1 del 0,20 dele 5. 98,60 dele 1 del 0,40 dele 6. 98,40 dele 1 del 0,60 dele 15 7. 98,20 dele 1 del 0,80 dele

Den herved bestemte vægtforskel for aluminiumpladerne andrager: 20 1. 5,2 g 2. 5,4 g 3. 6,7 g 4. 6,8 g 5. 6,8 g 25 6. 6,1 g 7. 4,8 g

Koncentrationsrækken gennemføres f.eks. svarende til koncentrationen af aktivt stof i flaskerensemidler i flaskerensemaskiner. Resultaterne betyder, at allerede en 30 koncentration på 0,1 vægtprocent komponent C ifølge eksempel 1 i en 1 vægtprocent1 s natriumhydroxidopløsning er tilstrækkelig til at øge bejdsevirkningen på aluminiumoverflader på en sådan måde, at det efter teknikkens stade ville være nødvendigt med mindst en 1,5 vægtprocent’s 35 natriumhydroxidopløsning for at opnås samme resultater.

7

O

DK t53648B

Eksempel 3 I et flaskerenseforsøgsanlæg afprøves de her omhandlede phosphorsyreestere i et flaskerensepræparat, der fortrinsvis består af 5 1. 25 vægtprocent af omsætningsproduktet fra P^O-^q med n-butanol og ethylenglycol i molforholdet 1:2:2, fremstillet ifølge eksempel 1 i tysk patentskrift nr. 2.645.211, 2. 10 vægtprocent polyacrylsyre med en kondensationsgrad på 17 - 200, 10 3.2 vægtprocent phosphonocarboxylsyrer, fortrinsvis 1,2,4-tricarboxybu.tan-2-rphosph'onsyre , 4. 1,25 vægtprocent mono-(2-ethylhexyl)-phosphorsyreester, 5. 4,4 vægtprocent ikke-ioniske tensider og/eller anti skummidler, 15 6. 15,75 vægtprocent organiske opløsningsformidlere,

fortrinsvis fra gruppen glycoler og/eller alkoholer, ad 100 vægtprocent vand i opløsninger bestående af A) 99 dele vand og 1 del NaOH

20 B) 98,5 dele vand og 1,5 del NaOH

C) 98 dele vand og 2,0 dele NaOH

i følgende anvendelseskoncentrationer, idet aluminium-prøvepladerne er neddyppet i et tidsrum på 1 time ved 80°C i prøveopløsningerne A) - C). Derefter bestemmes vægt-25 forskellen.

Anvendelseskoncentrationen af det ovenfor anførte rensemiddel hver gang i opløsningerne A) - C) : I 0,00 vægt-% II 0,10 vægt-% 30 III 0,20 vægt-% IV 0,30 vægt-% V 0,40 vægt-% Vægtforskellen for aluminiumprøvepladerne i 35 g/h/80°C:

'J

O

8

DK 153648B

« A I 5,2 B I 6,5 C I 7,8

All 5,5 B II 8,6 C II 10,2 A III 5,7 B III 8,7 C III 10,4 A IV 5,9 B IV 8,7 C IV 10,5 5 A V 6,1 B V 8,8 C V 10,5

Samtidigt afprøves renseluden A IV på en sådan måde, at der over et tidsrum på 1 time blev foretaget vejninger af aluminiumprøvepladerne efter hver gang 10 10 minutter ved 80°C.

Ved dette forsøg blev det konstateret, at vægtforskellen for aluminiumpladen i opløsningen A I = en 1 procent's NaOH-opløsning opnås med opløsningen A IV efter 38 minutter.

15 Eksempel 4

Flaskerensemidlet ifølge eksempel 3 afprøves overvejende med hensyn til en upåklagelig fjernelse af etiketter fra flasker i en flaskerensemaskine i ludbadet I med en flaskegennemstrømning på 1500 pr. time og m^ lud 20 ved en temperatur på 80°C i løbet af ca. 4 måneder ved en daglig dosering på 0,05 til 0,10 vægtprocent i en 1 vægtprocent's natriumhydroxidopløsning. Desuden foretages der løbende en kontrol af renseeffekten, klarglansen og ludstandtiden eller ludens tilsmudsning.

25 Fjernelsen af etiketterne (ca. 70% papiretiketter af forskellige papirkvaliteter og 30% papirkascherede aluminiumfolier eller aluminiumkascherede papiretiketter) og påføringen af lim foregik uden problemer. De løsnede papiretiketter var for så vidt kun angrebet således, at aluminiummet 30 på etiketterne var løsnet, dvs. faststofandelen i ludbadet var meget ringe. Denne kendsgerning muliggjorde den relativt lange ludstandtid med en belastning på ca. 600.000 - 700.000 flasker/m lud. Flaskernes klarglanseffekt var optimal, og en efterfølgende opfyldning med højkulsyreholdige drikke 35 kunne gennemføres uden tekniske problemer. Under forsøget, der varede i ca. 4 måneder, blev der kun konstateret en ringe vandstensdannelse i form af et hvidt slør, selv om renseluden var blandet med brøndvand med 26°d.

Claims (6)

1. Højalkaliske bejdse- eller rensemidler på basis af vandige alkalimetalhydroxidopløsninger, kendetegnet ved, at de indeholder mindst én aliphatisk 5 phosphorsyremono- eller -dialkylester med 1-6 carbonatomer i alkylgruppen eller mindst et salt af disse estere.

2. Middel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det indeholder en phosphorsyreesterblanding, der er fremstillet ved omsætning af n-butanol, ethylenglycol og

10 P4o10 i et molforhold på 2:2:1, idet reaktionskomponenterne blandes og æltes i 1 til 6 timer ved temperaturer mellem 0 og 120°C under udelukkelse af fugtighed og i en atmosfære af indifferent gas, hvorpå reaktionsproduktet afkøles efter endt reaktion.

3. Middel ifølge kravene 1 eller 2, kendetegnet ved, at det indeholder 0,01 - 30 vægtprocent af den nævnte ester eller esterblanding eller salte heraf, 0,5 - 50 vægtprocent alkalimetalhydroxid og resten vand.

4. Middel ifølge krav 3, kendetegnet ved, 20 at det indeholder 0,5 - 5,0 vægtprocent mono-(2-ethylhexyl)-phosphorsyreester, foruden esteren eller esterblandingen eller salte heraf og alkalimetalhydroxidet.

5. Anvendelse af et middel ifølge ethvert af kravene 1 til 4 til bejdsning og/eller rensning af overflader, 25 der består af aluminium eller indeholder aluminium.

6. Anvendelse af et middel ifølge krav 5 i flaske-rensninganlæg til løsnen eller opløsning af aluminiumfolier, papirkascherede aluminiumfolier eller aluminium-kascherede papiretiketter på flasker. 30 35