DE2810187A1

DE2810187A1 - Alkalische, waessrige, fluessige hypohalogenitzusammensetzung, die frei von schleifmitteln ist, und verfahren zum reinigen von haushaltsgeraeten von schwer entfernbarem schmutz

Info

Publication number: DE2810187A1
Application number: DE19782810187
Authority: DE
Inventors: John William Leikhim
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1977-03-14
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1978-09-28
Also published as: US4116849A; DE2810187C2

Description

Unsere Nr. 21 782 P/br

The Procter & Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A.

Alkalische, wäßrige, flüssige Hypohalogenitzusammensetzung, die frei von Schleifmitteln ist, und Verfahren zum Reinigen von Haushaltsgeräten von schwer entfernbarem Schmutz.

Vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen zur Vorbehandlung von Küchenhaushaltswaren, insbesondere Töpfe, Pfannen, Platten u. dgl., welche mit schwer entfernbarem Schmutz von Lebensmitteln verschmutzt sind, sowie ein Verfahren zum Behandeln derartiger Schmutzarten- Viele dieser Haushaltswaren bestehen aus Aluminium, welches durch Hypochlorit und alkalische Medien besonders angegriffen wird, überdies werden viele Haushältswaren beschädigt, wenn sie mit Schleifmitteln behandelt werden.

Verdickte Hypochloritzusammensetzungen sind bekannt (vgl. US-PSn 3 843 548, 3 558 496, 3 684 722 und 4 005 027). Jedoch ist in keiner der zuvor genannten Druckschriften das besondere Verfahren oder die alkalische, schleifmittelfreie Hypohalogenitzusammensetzung mit einem Gehalt an sowohl einem Ton und einem Alkalimetallsilikat, welche im vorliegenden beansprucht werden, offenbart oder nahegelegt.

Die Verwendung von Bleichmitteln zum Reinigen von Haushaltswaren ist bekannt (vgl. US-PSn 3 928 O65, 3 708 429, 3 O58 917 und 3 671 440).

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Andere Patente, in denen Bleichmittelzusammensetzungen mit einem Gehalt an Tonen oder Kieselsäuren offenbart sind, sind z.B. die US-PSn 3 634 273, 1 600 845, 3 393 153 und 3 697 431.

Durch vorliegende Erfindung wird eine alkalische, wäßrige, flüssige Hypohalogenitzusammensetzung zur Verfügung gestellt, die von Schleifmitteln frei ist und einen pH-Wert von etwa 9 bis etwa 13 aufweist, die sich durch einen Gehalt an etwa 0,25 bis etwa 20 % eines Tons als Verdickungs- und Korrosionsschutzmittel und von etwa 0,50 bis etwa 9 % eines Alkalimetallsilikats mit einem Verhältnis von SiO₂:MpO von mehr als etwa auszeichnet, wobei M Natrium oder Kalium ist; die Hypohalogenitkonzentration ist derart, daß sie etwa 0,50 bis etwa 10 % verfügbares Halogen ergibt, und die Zusammensetzung hat eine Viskosität von etwa 100 bis etwa 1 000 000 cps.

Durch die Erfindung wird auch ein Reinigungsverfahren für Haushaltswaren zur Verfügung gestellt, welche mit schwer entfernbarem Schmutz von Lebensmitteln verschmutzt sind, bei dem

(1) eine verdickte, alkalische, wäßrige, flüssige Hypohalogenitzusammensetzung mit einem pH-Wert von etwa 9 bis etwa 13, einer Hypohalogenitkonzentration von etwa 1 bis etwa 10 % und einer Viskosität von etwa 100 bis etwa 1 000 000 cps auf den schwer entfernbaren Schmutz aufgebracht wird, wonach

(2) der so behandelte Schmutz mit einem Überschuß an Wasser bei einer Temperatur von mehr als etwa 38⁰C bedeckt wird.

Die Hypohalogenit-Bleichmittelkomponente liegt in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in einer Menge vor, welche etwa 0,5' bis etwa 10, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 6, insbesondere etwa 2 bis etwa 5 % verfügbares Halogen, wie z.B. Chlor, liefert.

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Die Bleichmittelkomponente kann eine beliebige Verbindung sein, die fähig ist, Hypohalogenit, wie z.B. Hypochlorit und/ oder Hypobromit, bei Berührung mit einem wäßr^_igen Medium freizusetzen. Beispiele hierfür sind die Alkalimetallhypochlorite oder -hypobromite oder Erdalkalimetallhypochlorite oder -hypobromite, wie Natriumhypochlorit, Kaliumhypochlorit, Lithiumhypochlorit, Calciumhypochlorit und Magnesiumhypochlorit. Natriumhypochlorit ist in hohem Maße aufgrund seiner leichten Zugänglichkeit erwünscht. Jedoch sind auch Lithium- und Magnesiumhypochlorit in erwünschtem Maße stabil.

Spezielle Beispiele für organische Bleichmittel sind die trockenen_s feinteiligen, heterocyclischen N-Brom- und N-Chlorimide, wie z.B. Trichlor- und Tribromcyanursäure, Dibrom- und Dichlorcyanursäure, deren Salze mit in Wasser löslichmachenden Kationen, wie z.B. Kalium und Natrium- sowie deren Gemische. Spezielle Verbindungen'sind Kaliumdichlorisocyanurat und Trichlorisocyanursäuren.

Andere N-Brom- und N-Chlorimide können auch verwendet werden, wie z.B. N-bromierte und N-chlorierte Succinimide, Malonimide, Phthalimide sowie Naphthalimide. Andere Verbindungen umfassen die Hydantoine, wie z.B. 1,3-Dibrom- und lj3-Dichlor-5,5-dimethylhydantoin, N-Monochlor-5,5-dimethy!hydantoin, Methylen-bis-(N-brom-5,5-dimethylhydantoin) und isS-Dichlor-S-methyl-f)-N-amylhydantoin. Andere brauchbare, Hypohalogenit freisetzende Mittel umfassen Tribrommelamin und Trichlormelamin.

Ebenfalls brauchbar sind bromierte und chlorierte Trinatriumphosphate, welche durch Umsetzung der entsprechenden Natriumhypohalogenitlösung mit Trinatriumphosphat (und Wasser, falls erforderlich) hergestellt werden.

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Auch andere Bleichmittel sind fähig, Hypochlorit sowie Hypobromit freizusetzen, beispielsweise die N-bromierten, N'-chlorierten heterocyclischen Imide, wie z.B. die N-Brom, N'-ehlorcyanursäuren und deren Salze, wie N-Monobrom-NjN-dichlorcyanursäure, N-Monobrom-N-monochlorcyanursäure, Natrium- und Kalium-N-monochlorcyanurate, sowie die N-bromierten, N-chlorierten Hydantoine, wie z.B. N-Brom-N-chlor-5»5-dimethy!hydantoin und N-Brom-N-chlor-5-ethy1-5-methy!-hydantoin.

Die bevorzugten Zusammensetzungen enthalten als Verdickungsmittel einen Ton, welcher entweder ein natürlich vorkommender oder synthetischer Ton sein kann. Ein bevorzugter synthetischer Ton ist der in der US-PS 3 843 548, auf die Bezug genommen wird, offenbarte Ton. Beispiele für natürlich vorkommende Tone sind Smectit- und Attapulgit-Tone.

Die Tonmaterialien, Vielehe in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung die Funktion als Verdickungs- und Korrosionsschutzmittel ausüben, können als expandierbare geschichtete Tone beschrieben werden, wie z.B. Aluminosilikate und Magnesiumsilikate. Der Begriff "expandierbar", welcher zur Beschreibung dieser Tone benutzt wird, bezieht sich auf die Fähigkeit der geschichteten Tonstruktur, beim Kontakt mit Wasser zu quellen oder zu expandieren. Die im vorliegenden verwendeten expandierbaren Tone sind die Materialien, welche geologisch als Smectite (oder Montmorillonoide) sowie Attapulgite (oder Palygorskite) eingeteilt werden.

Smectite sind dreifach geschichtete Tone. Es gibt zwei unterschiedliche Klassen von Tonen des Smectit-Typs. Bei der ersten liegt Aluminiumoxid in dem Silikatkristallgitter vor, bei der zweiten Klasse liegt im Silikatkristallgitter Magnesiumoxid vor.

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Die allgemeinen Formeln dieser Smectittone sind Al₂(Si₂O )₂(OH) für den Aluminiumoxidtyp bzw. Mg (Si₂O für den Magnesiumoxidtyp. Es ist zu beachten, daß der Bereich des Hydratwassers in den obigen Formeln in Abhängigkeit von der Verarbeitung, der die Tone unterworfen wurden, schwanken kann. Dies ist aber im Hinblick auf die Verwendung der Smectittone in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung unwesentlich, da. . die Ausdehnungseigenschaften der hydratisierten Tone durch die Silikatgitterstruktur bestimmt sind. Ferner kann eine Atomsubstitution durch Eisen und Magnesium innerhalb des Kristallgitters der Smectite auftreten, während Metallkationen, wie

"fr ++ +

z.B. Na und Ca , sowie H gleichzeitig im Hydratwasser vorliegen können, was zu einer elektrischen Neutralität führt. Obgleich die Anwesenheit von Eisen in einem derartigen Tonmaterial vorzugsweise vermieden wird, um die chemische Wechselwirkung zwischen dem Ton und dem Bleichmittel auf ein Minimum herabzusetzen, sind derartige kationische Substitutionen im allgemeinen für die Verwendung der Tone im vorliegenden unwesentlich, da die erwünschten physikalischen Eigenschaften des Tons hierdurch nicht wesentlich verändert werden.

Die geschichteten, expandierbaren Aluminosilikat-Smectittone_s welche im vorliegenden brauchbar sind, zeichnen sich ferner durch ein dioctaedrisches Kristallgitter aus, während die expandierbaren Magnesiumsilikattone ein trioctaedrisches Kristallgitter aufweisen.

Die in den erfindungsgemäßen Verbindungen zu verwendenden Smectittone sind alle im Handel erhältlich. Beispiele derartiger Tone sind Montmorillonit (Bentonit), Volchonskoit, Nontronit, Beidellit, Hectorit, Saponit, Sauconit und Vermiculit. Diese Tone sind im Handel unter den Bezeichnungen "Fooler-Ton" (ein Ton, der in verhältnismäßig dünnen Adern über den Bentonit- oder Montmorillonit-Hauptadern in den Black Hills gefunden wird) und verschiedenen

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Handelsnamen, wie Thixogel No. 1 und Gelwhite GP (beides Montmorillonite, der Firma Georgia Kaolin Company, Elizabeth, New Jersey), Volclay BC und Volclay No. 325 (Handelsprodukte der American Colloid Company, Skokie, Illinois), Black Hills Bentonite BH 450 (Handelsprodukt der International Minerals and Chemicals), Veegum Pro und Veegum F (beides Hectorite) (Handelsprodukte der Firma R.T. Vanderbilt), Barasym NAS-IOO, Barasym NAH-IOO, Barasym SMM 200 und Barasym LIH-200 (welche synthetische Hectorite und Saponite der Firma Baroid Division, NL, Industries, Inc. sind) erhältlich.

Im vorliegenden werden Smectittone bevorzugt. Die bevorzugten Smectite sind Montmorillonit, Hectorit und Saponit. Die Handelsprodukte Gelwhite GP, Barasym NAS-IOO und Barasym NAH-IOO sind die bevorzugten Montmorillonite, Hectorite und Saponite.

Eine zweite Art expandierbaren Tonmaterials, welches im vorliegenden brauchbar ist, wird geologisch als Attapulgit (PaIygorskit) eingestuft. Attapulgite sind magnesiumreiche Tone mit einer prinzipiellen übereinanderlagerung von tetraedrischen und octaedrischen Zelleinheitselementen, die von den Smectiten unterschiedlich sind. Eine idealisierte Zusammensetzung der Attapulgit zelleinheit ist: (OH₂)

Eine typische Attapulgitanalyse ist: 55,02 % SiO₂; 10,24 % AiL₂O₃; 3,53 % Pe₂O₅; lo,45 % MgO; 0,47 % K₂O; 9,73 % Wasser, . das bei 150⁰C entfernt wird; und 10,13 % Wasser, das bei höheren Temperaturen entfernt wird.

Wie die Smectite, so sind auch die Attapulgittone im Handel erhältlich. Beispielsweise werden derartige Tone im Handel unter der Bezeichnung Attagel, wie z.B. Attagel 40, Attagel 50 und Attagel 150 j von der Firme Engel'ajhjrd Minerals & Chemicals Corporation vertrieben.

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Besonders bevorzugt als kolloidbildende Tonkomponente in bestimmten Ausführungsformen der Erfindung sind Gemische von Smectit- und Attapulgittonen. In der Regel zeigen Zusammensetzungen mit derartigen gemischten Tonen eine erhöhte und verlängerte Fluidität nach Anwendung von Scherkräften; sie sind aber noch zu den Zeiten, wenn ein Fließen nicht erwünscht ist, noch ausreichend verdickte Lösungen. Bevorzugt werden Tongemische mit einem Gewichtsverhältnis von Smectit zu Attapulgit von " 5:1 bis 1:5· Verhältnisse von 2:1 bis 1:2 werden mehr bevorzugt. Ein Verhältnis von 1:1 wird am meisten bevorzugt.

Worauf weiter oben hingewiesen wurde, enthalten die für die erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendeten Tone kationische Gegenionen, wie z.B. Protonen, Natrium-, Kalium-, Calcium- oder Magnesiumionen, üblicherweise wird zwischen Tonen auf Grundlage eines Kations, welches überwiegend oder ausschließlich absorbiert ist, unterschieden. Beispielsweise ist ein Natriumton ein solcher, bei dem das absorbierte Kation überwiegend Natrium ist» Derartige absorbierten Kationen können in Austauschreaktionen mit Kationen eintreten, welche in wäßrigen Lösungen vorliegen. Bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten bis zu 12 %, vorzugsweise bis zu etwa 8 %_s Kaliumionen, da diese die Viskositätserhöhenden Eigenschaften des Tons verbessern« Vorzugsweise liegen zumindest 1%₃ insbesondere zumindest 2 %_s Kaliumionen vor.

Spezielle bevorzugte Tone sind in den US-PSn 3 993 573 und 4005 02J offenbart, auf welche Bezug genommen wird. Diese Materialien werden zum Verdicken bevorzugt. Die Menge an Ton beträgt normalerweise etwa 0,25 bis etwa 20 _s vorzugsweise etwa 1 bis etwa 12 JS.

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Beispiele für andere Verdickungsmittel, welche hinsichtlich des AnwendungsVerfahrensέ brauchbar sind, sind diejenigen, welche in der US-PS 3 393 153, auf welche Bezug genommen wird, offenbart wurden, wie z.B. kolloidale Kieselsäure mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0,5 um und feinteilige Polymere, wie z.B. Polystyrol, oxidiertes Polystyrol mit einer Säurezahl von 20 bis etwa 40, sulfoniertes Polystyrol mit einer Säurezahl von etwa 10 bis etwa 30, Polyethylen, oxidiertes Polyethylen mit einer Säurezahl von etwa 10 bis etwa 30, sulfoniertes Polyethylen mit einer Säurezahl . von etwa 5 bis etwa 25, Polypropylen, oxidiertes Polypropylen mit einer Säurezahl von etwa 10 bis etwa 30, sowie sulfoniertes Polypropylen mit einer Säurezahl von etwa 5 bis etwa 25, wobei alle diese feinteiligen Polymeren einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 30 um aufweisen. Weitere Beispiele sind Copolymere von Styrol mit Monomeren wie Maleinsäureanhydrid, Nitrilonifcril, Methacrylsäure und niedrig-Alkylester von Methacrylsäure. Weitere Beispiele sind Copolymere von Styrol mit Methyl- oder Ethylacrylat, Methyl- oder Ethylmaleat, Vinylacetat, Acryl-, Malein- oder Fumarsäure sowie deren Gemische. Das Molverhältnis von Ester und/oder Säure zum Styrol liegt im Bereich von etwa 4 bis etwa 40 Styroleinheiten pro Ester- und/oder Säureeinheit. Die letzteren Materialien haben einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von etwa 0,05 bis etwa 1 um und Molekulargewichte im Bereich von etwa 500 000 bis etwa 2 000 000.

Andere gegenüber Bleichmitteln stabile Verdickungsmittel können auch verwendet werden, wie z.B. Carboxypolymethylen.

Die Viskosität der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt etwa 100 bis etwa 1 000 000 cps, vorzugsweise etwa 500 bis etwa 50 000 cps. Am meisten bevorzugt wird es, daß die Zusammensetzung thixotrop ist.

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Die bevorzugten Zusammensetzungen gemäß der Erfindung enthalten etwa 0,5 bis etwa 9, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 3 %> eines Alkalimetallsilikats, vorzugsweise Natrium- oder Kaliumsilikate, mit einem Verhältnis von Siliciumdioxid zu Alkalimetalloxid von mehr als etwa 1, vorzugsweise mehr als etwa l,5j insbesondere mehr als etwa 2. Diese Silikate dienen als Quelle für die Alkalinität und in erster Linie zur Verbesserung des Korrosionsschutzes der Zusammensetzung. Die Tone tragen auch zum Korrosionsschutz und zur menschlichen Sicherheit bei, wie z.B. einer Milde gegenüber der Haut und einer Sicherheit gegenüber einer Einnahme, wenn sie mit dem Silikat verwendet werden. Demgemäß ist es auch, wenn andere Verdickungsmittel verwendet werden, erwünscht, zumindest etwa 1 % Ton zur Korrosionsschutzverbesserung zuzugeben. Als Korrosionsschutzmittel können auch nichtexpandierbare Tone, die nicht verdicken, verwendet werden.

Zusätzlich zu den zuvor genannten wesentlichen Bestandteilen kann es erwünscht sein₉ in die erfindungsgemäße Zusammensetzung Parfüms einzuverleiben, welche gegenüber dem Hypochloritbleichmittel stabil sind, wie z.B, diejenigen, welche in den US-PSn 3 876 551 und 3 684 722 sowie der GB-PS 886 084 offenbart sind, auf die Beaug genommen wird.

In geringen Mengen können auch Farbstoffe, Färbemittel, Pigmente und Trübungsmittel, die dem Bleichmittel gegenüber stabil sind, zugegeben werden. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch ein Tensid, welches gegenüber einem Hypochloritbleichmittel stabil ist, enthalten, wie z.B. ein solches gemäß der US-PS 3 684 722, auf welche Bezug genommen wird, das auch als Verdickungsmittel wirken kann, sowie ein Tensid gemäß der DE-PA 24 58 100, ZA-PA 70/5875 und den US-PSn 3 876 551, 3 697 431 sowie 4 005 027, auf welche ausdrücklich Bezug genommen wird.

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Die Zusammensetzung kann bis zu etwa 10, vorzugsweise etwa 0,25 bis etwa 2 Gew.-%, gegenüber dem Bleichmittel stabiles Tensid enthalten.

Das ausgewählte Tensid muß gegenüber einer chemischen Zersetzung und Oxidation durch das starke aktive Chlorbleichmittel stabil sein. Demgemäß dürfen die Tenside im vorliegenden keine funktioneilen Gruppen aufweisen (wie z.B. Etherbindungen, ungesättigtheit, bestimmte aromatische Strukturen oder Hydroxylgruppen), welche gegenüber einer Oxidation durch das in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorliegende Hypochlorit empfindlich sind. Infolgedessen sind viele der üblicherweise benutzten, bekannten Tenside, wie z.B. Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, Alkylglycerylethersulfonate, Alkylethersulfate sowie ethoxylierte nichtionische Tenside, in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu vermeiden.

Gegenüber Bleichmitteln stabile Tenside, die insbesondere gegenüber einer Hypochloritoxidation resistent sind, fallen unter zwei Hauptgruppen. Eine Klasse gegenüber Bleichmitteln stabiler Tenside bilden die wasserlöslichen Alkylsulfate mit einem Gehalt an etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe. Alkylsulfate sind die wasserlöslichen Salze von sulfatierten Fettalkoholen. Sie werden aus natürlichen oder synthetischen Fettalkoholen .mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen hergestellt, ffeispiele für natürliche Fettalkohole sind diejenigen, welche durch Reduktion der Glyceride natürlich vorkommender Fette und Öle erhalten wurden. Fettalkohole können synthetisch, beispielsweise nach dem Oxo-Verfahren, hergestellt werden. Beispiele für geeignete Alkohole, die zur Herstellung von Alkylsulfaten verwendet werden können, sind Decyl-, Lauryl-, Myristyl-, Palmityl- und Stearylalkohole sowie die Gemische von Fettalkoholen, welche durch Reduktion der Glyceride von Talg und Kokosnußöl erhalten werden.

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Spezielle Beispiele ^für Alkylsulfatsalze. , welche für die erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendet werden können, sind Natriumlaurylalkylsulfat, Natriumstearylalkylsulfat, Natrium palmitylalkylsulfat, Natriumdecylsulfat, Natriummyristylalkylsulfat, Kaliumlaurylalkylsulfat, Kaliumstearylalkylsulfat, Kaliumdecylsulfat, Kaliumpalmitylalkylsulfat, Kaliummyristylalkyl sulfat, Natriumdodecylsulfat, Kaliumdodecylsulfat, Kaliumtalgalkylsulfat, Natriumtalgalkylsulfat, Natriumkokosnußalkylsulfat, Magnesiumkokosnußalkylsulfat, Calciumkokosnußalkylsulfat, Kaliumkokosnußalkylsulfat sowie deren Gemische. Hochbevorzugte Alkylsulfate sind Natriumkokosnußalkylsulfat, Kaliumkokosnußalkylsulfat, Kaliumlaurylalkylsulfat und Natriumlaurylalkylsulfat .

Eine zweite Gruppe von gegenüber Bleichmitteln stabilen Tensiden, welche verwendet werden können, sind die wasserlöslichen Betain-Tenside. Diese Materialien haben die allgemeine Formel

.R²

R -N-R-COO

worin R eine Alkylgruppe mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen_s

R und R^ jeweils niedere Alkylgruppen mit etwa 1 bis 4 Kohlen-

u
stoffatomen, und R eine Methylen-, Propylen-, Butylen- oder Pentylengruppe bedeuten. (Propionatbetaine werden nicht verwendet, da sie sich in wäßriger Lösung zersetzen.)

Beispiele für geeignete Betaine dieser Art sind Dodecyldimethylammoniumacetat, Tetradecyldimethylammoniumacetat, Hexadecyldimethylammoniumacetat, Alkyldimethylammoniumacetat, worin die Alkylgruppe eine durchschnittliche Länge von etwa 14,8 Kohlenstoff-

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atomen aufweist, Dodecyldimethylammoniumbutanoat, Tetradecyldimethylammoniumbutanoat, Hexadecyldimethylammoniumbutanoat, Dodecyldimethylammoniumhexanoat, Hexadecyldimethylammoniumhexanoat, Tetradecyldiethylammoniumpentanoat und Tetradecyldipropylammoniumpentanoat. Besonders bevorzugte Befcain-Tenside sind Dodecyldimethylammoniumacetat, Dodecyldimethylammoniumhexanoat, Hexadecyldime thy lammoniumacet at und Hexadecyldimethylammoniumhexanoat.

Andere erwünschte, gegenüber Bleichmitteln stabile Tenside sind statistisch verteilte Alkylphosphonate, einschließlich diejenigen gemäß der US-PS 3 351 558, auf welche Bezug genommen wird. Ebenfalls ist ein statistisch verteiltes Octädecanphosphonat geeignet. Weitere Beispiele geeigneter Phosphonate sind statistisch verteiltes Dodecan-, Tetradecan- bzw. Hexadecanphosphonat.

Manche Zusammensetzungen können auch Mittel zur Steuerung von härtebedingenden Ionen enthalten, wie z.B. Alkalimetall-, wie Natrium- oder Kaliumearbonate, organische Polyphosphonat- und/ oder PoIycarboxylat-Cftelxerungsmittel (wie z.B. Mellitate, Polyacrylate, Oxylate, Tartrate, Malonate, Adipate, Gluconate und Citrate), Tripolyphosphate, Pyrophosphate oder Orthophosphate. Diese Materialien wirken als Mittel zur Verbesserung der Reinigungskraft. Erwünschtermaßen enthält die Zusammensetzung nur wenig oder überhaupt keine Phosphorstoffe. Die Materialien zur Steuerung der eine Härte bedingenden Ionen können in Mengen bis zu etwa 15, vorzugsweise etwa 10, insbesondere in einer Menge von etwa 2 bis etwa 6 % vorliegen.

Die Zusammensetzung wird auf ihren geeigneten alkalischen Wert durch Zugabe eines Alkalimetall-, wie z.B. Natrium- oder Kaliumhydroxids oder -carbonats, eingestellt. Vorzugsweise verwendet man ein Hydroxid. Der End-pH-Wert sollte etwa 9 bis etwa 13> vorzugsweise etwa 10 bis etwa 12,5 betragen.

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Der Rest der Zusammensetzung besteht normalerweise aus Wasser; jedoch können geringe Mengen von organischen Lösungsmitteln, wie z.B. chlorierten C- bis (^-Kohlenwasserstoffen, wie Methylenchlorid, zugegeben werden, und zwar in Mengen bis zu etwa 10, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 6 %.

Dem erfindungsgemäßen Anwendungsverfahren liegt die Entdeckung zugrunde, daß eine überlegene Reinigung erreicht werden kann, indem man eine verdickte, vorzugsweise thixotrope, hochalkalische Bleichzusammensetzung auf angebackenen, schwer entfernbaren Schmutz aufbringt und dann den behandelten Schmutz mit einem Überschuß an Wasser bedeckt, beispielsweise indem man den Topf oder die Pfanne mit Wasser füllt oder den Gebrauchsgegenstand in Wasser stellt, überraschenderweise ist der Vorteil minimal_s wenn das Wasser Umgebungstemperatur, d„h. etwa 21°C_S aufweist« Wenn das Wasser jedoch wärmer als 38⁰C_s vorzugsweise wärmer als 49°C, ist, wird die zur Entfernung des Schmutzes erforderliche Arbeit drastisch vermindert. In der Regel ist die Temperatur niedriger als die Siedetemperatur, z.B. niedriger als etwa 99^OC

Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist die Schaumunterdrückung in einer automatischen Geschirrspülmaschine, wenn sich die zu behandelnden Küchengeräte in dieser befinden.

Nachfolgende Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung. Wenn nichts anderes angegeben, beziehen sich alle Prozentsätze, Teile und Verhältnisse hierin auf das Gewicht.

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert die überraschenden Ergebnisse, die beim erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden.

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Die in den folgenden Tests verwendete Zusammensetzung enthielt 3 % Natriumhypochlorit, 1 % eines Natriumsilikats mit einem Verhältnis von Si0₂:Na_?0 von etwa 3,2, 5 % Kaliumcarbonat und 8 % eines Montmorxllonxttons (Handelsprodukt Gelwhite GP)_s wobei der Rest aus Wasser bestand. Dieses Produkt war thixotrop und hatte eine Viskosität von etwa 2 000 cps und einen pH-Wert von etwa 11,3.

In diesem Test wurden Pyrex- und Aluminiumstücke mit 8 Schmutzarten aus Lebensmitteln behandelt, einschließlich Ei, Hafermehl, Pudding, Tomatensoße, Milch, Makkaroni und Käse, und sodann gebacken, um schwer entfernbare Standard-Schmutzarten zu erzeugen.

Die zur Schmutzentfernung erforderliche Arbeit wurde mit einer "Gardner-Schleifmaschine" unter Verwendung einer Reihe von zunehmend schwereren Gewichten ermittelt. Die ersten 10 Anschläge (strokes) durch die Maschine wurden unter einer Belastung von 0,^5 kg, die nächsten 10 mit einer Belastung von 1,36 kg und die letzten 10 mit einer Belastung von 2,72 kg vorgenommen. Die zur vollständigen Schmutzentfernung erforderliche Energiemenge wurde durch Addition der bei der Gesamtzahl der Anschläge aufgewandten Energie ermittelt, oder es wurde, wenn bei insgesamt 30 Anschlägen der Schmutz nicht entfernt war, von der Annahme ausgegangen, daß der restliche Prozentsatz an Schmutz zur Entfernung eine proportional größere Energiemenge erfördert.

Die verschiedenen Behandlungen wurden mit einer ersten Behandlung verglichen, bei der die Testzusammensetzung unverdünnt auf den jeweiligen Schmutz aufgebracht und 5 Minuten in Luft von 21 C stehengelassen wurde; dem zur vollständigen Schmutzentfernung bei dieser Behandlung erforderlichen Arbeitsaufwand wurde willkürlich ei^'Arbeitsindex" von 100 zugeschrieben.

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Im Vergleich hierzu ist bei einer herkömmlichen Behandlung, bei der eine Lösung eines im Handel erhältlichen flüssigen Geschirrspülmittels (Handelsprodukt "Joy") einer Konzentration von 0,2 % getestet wurde, der Arbeitsindex viel größer, nämlich etwa 300 bis 40Q, Dies bedeutet, daß 3 oder 4 mal mehr "Arbeit" zur Schmutzentfernung notwendig ist. Wenn das Testprodukt unverdünnt auf die jeweilige Schmutzart aufgebracht und 5 Minuten in Luft von 52°C-stehengelassen wurde, betrug der Arbeitsindex 110, was eine 10#ige Mehrarbeit zur Schmutzentfernung anzeigt. Wenn das Testprodukt auf die Stücke aufgebracht und sodann mit einem Überschuß an Wasser bei 21°C 5 Minuten bedeckt wurde, betrug der Arbeitsindex 135, was heißt, daß 35 % mehr Arbeit zur Schmutzentfernung erforderlich waren. Wenn das Testprodukt auf die verschmutzten Stücke aufgebracht und sodann mit einem Überschuß an Wasser vnn 49°C 5 Minuten bedeckt wurde, betrug der Arbeitsindex 60, was anzeigt, daß lediglich 60 % des Arbeitsaufwandes zur Schmutzentfernung erforderlich waren.

Bei der zweiten Gruppe von Experimenten wurde die gleiche Behandlung mit der Lösung des obigen Geschxrrspülmxttels als Standard verwendet, der ein Arbeitsindex von 100 willkürlich zugeordnet wurde. Im Vergleich hierzu wurde mit dem Testprodukt bei einer l^igen Konzentration in Wasser bei einer Einweichzeit von 5 Minuten ein Arbeitsindex von 81 erhalten. Mit 5~ und lO^igen Lösungen des Testproduktes wurden bei einem Einweichen während 5 Minuten Arbeitsindices von 62 bzw. 55 erhalten. Im Vergleich hierzu wurden

bei
b_,ei einer Behandlung,/we Icher eine direkte Anwendung von 2,5 g (vergleichbar'/der zur Bildung einer O,25#igen Lösung des Testproduktes erforderlichen Menge), eine nachfolgende Anwendung eines überschußes an Wasser von 52°C und ein 5minütiges Einweichen erfolgte, ein Arbeitsindex von 20 bis 25 erhalten.

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Aus den zuvor genannten Daten geht hervor, daß das erfindungsgemäße Verfahren anderen Verfahren in hohem Maße überlegen ist, eingeschlossen die direkte· Anwendung des Produktes als solchem, die Anwendung großer Mengen des Produktes in Lösung und sogar die Anwendung des Produktes in konzentrierter Form und nachfolgendes Bedecken des behandelten Schmutzes mit Wasser bei Raumtemperatur. Um die vollen Vorteile des erfindungsgemäßen Produktes zu erhalten, ist es erforderlich, daß die verdickte Zusammensetzung unverdünnt auf den Schmutz aufgebracht wird, woran sich ein Bedecken des behandelten Schmutzes mit einem Wasserüberschuß bei einer Temperatur oberhalb von 38⁰C anschließt.

Beispiel 2

In diesem Beispiel werden verschiedene Zusammensetzungen hinsichtlich ihrer Korrosionswirkung auf Standardstreifen aus Aluminium verglichen, welche in dem zu testenden Produkt einer Konzentration von 100 % 16 Stunden bei 49°C eingetaucht waren. Dieser Test ist hinsichtlich des gewünschten erfindungsgemäßen Verfahrens besonders aussagekräftig, da viele Küchenutensilien aus Aluminium bestehen, welches gegenüber einem Angriff durch Bleichmittel, alkalisches Medium und/oder Schleifmittel hochempfindlich ist. Die Streifen wurden mit Hilfe einer von 0 bis 10 reichenden Skala bewertet, wobei 0 eine wesentliche Zerstörung mit umfangreichem Lochfraß und allgemeiner Korrosion bedeutet, während 10 ejinen vollständigen Schutz angibt.

Eine 3 % Natriumhypochlorit, 5 % Kaliumcarbonat, Rest Wasser, enthaltende Zusammensetzung ergab eine Bewertung der Korrosion von 0. Eine zweite Zusammensetzung, welche 3 % Natriumhypochlorit, 5 % Kaliumcarbonat, 8 % Montmorillonitton (Handelsprodukt Gelwhite GP), Rest Wasser, enthielt, führte ebenfalls zu einer Bewertung der Korrosion von 0. Eine dritte Zusammensetzung mit einem Gehalt an 3 % Natriumhypochlorit, 5 % Kaliumcarbonat, 3 % eines Natriumsilikats mit einem Verhältnis von SiOpZNapO von etwa 3,2,

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Rest Wasser, führte zur Bewertung 7. Eine erfindungsgemäße Zusammensetzung schließlich, welche 3 % Natriumhypochlorit, 5 % Kaliumcarbonat, 3 % eines Natriumsilikats mit einem Verhältnis von SiO₂:Na₃O von 3,2, 8 % Montmorillonitton (Handelsprodukt Gelwhite GP), Rest Wasser, enthielt, führte zur Bewertung 9+.

Letztere Zusammensetzung wies einen pH-Wert von etwa 11,5 und eine Viskosität von etwa 8 000 cps auf und war thixotrop.

Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit einem Gehalt an Ton und Natriumsilikat überraschenderweise hinsichtlich des Schutzes von Metallen überlegen ist.

Beispiel 3

In diesem Beispiel wurde abermals die Lösung des Geschirrspülmittels "Joy" als Bezugsmittel mit einem Arbeitsindex von 100 % verwendet.

Unter Anwendung des bevorzugten Verfahrens, bei dem die konzentrierte Zusammensetzung auf den Schmutz und sodann überschüssiges Wasser von 49°C auf die so behandelte Oberfläche aufgebracht werden, wurden folgende Ergebnisse erhalten. Die erste getestete Zusammensetzung enthielt 4 % Montmorillonit (Handelsprodukt Gelwhite GP), 3 % Hypochlorit, 5 % Kaliumcarbonat, 3 % Natriumsilikat, wobei das Verhältnis von Siliciumdioxid zu Natriumoxid etwa 3,25 betrug, und als Rest Wasser; sie war thixotrop und hatte eine Viskosität von etwa 2 000 cps und einen pH-Wert von etwa 11,5♦ Der Arbeitsindex für diese Zusammensetzung betrug 20. Eine ähnliche Zusammensetzung mit einem Gehalt an 8 % Montmorillonit (Handelsprodukt Gelwhite GP), 0,1 % Natriumhypochlorit, 3 % Kaliumchlorid, Rest Wasser, hatte einen pH-Wert von etwa 9»5 und eine Viskosität von etwa 8 000 cps; sie führte zu einem Arbeitsindex von 110.

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Hieraus geht hervor, daß zwecks Erhalt einer ausreichenden Leistung die Zusammensetzungen eine ausreichende Hypohalogenitmenge und einen genügend hohen pH-Wert aufweisen müssen.

Beispiel 4

Kolloide Kieselsäure (Handelsprodukt

Aerasil COK 84 der Firma Degussa, Inc.) 4,0 %

Montmorillonit (Handelsprodukt Gehlwhite GP) 0,5 ί Si0₂:Na₂0 = 2,5 3,0 %

NaOCl 3,0 %

Wasser (pH-Wert eingestellt auf 10,5 mit

NaOH und H₂SO., wie erforderlich) Rest

Viskos bis thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab;
führt zum Schutz von Aluminium.

Beispiel 5

Natriumcarboxypolymethylen (Handelsprodukt Carbopol 941 der Firma B.F.Goodrich) 2,0 %

Kaolin (Handelsprodukt Kaopaque 10 der

Firma Georgia Kaolin) 1,0 %

SiO₂:Na₂O =2,0 5,0 %

KOCl 3,5 %

Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,0 mit

H₂SO₁₁ und NaOH, wie erforderlich) Rest

Viskos, nicht-thixotrop; vermindert den Arbeitsindex; führt zum Schutz von Aluminium.

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Beispiel 6

Bentonit, behandelt mit einer 6,0 %

quaternären Ammoniumverbindung
(Handelsprodukt Bentone 34 der
N.L. Industries)

SiO₂:K₂O = 2,5 5,0 %

Kr*(\ Q r\ et

₂ ^CO3 o,0 %

NaOCl 2,0 %

Wasser (pH-Wert eingestellt, wie erforderlich, mit H₃SO₁, und KOH auf 12) Rest

Viskos; thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium.

Beispiel 7

Montmorillonit (Gelwhite GP) 8,0 %

^Na₂O =3,2 3,0 %

K₂CO₃ 5,0 %

Kaliumdichlorcyanurat 5,0 %

Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit

KOH und H₂SO₁J, wie erforderlich) Rest

Viskos, thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium.

Beispiel 7

Montmorillonit (Handelsprodukt Gelwhite GP) 4,0 %

Si0₂:Na₂0 = 3,2 3,0 %

K₂CO₃ 5,0 %

NaOCl 3,0 %

Natrium-C_llJ-C₁g-paraffinsulfonat 1,0 %

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Wasser (pH-Wert eingestellt auf

11,5 mit H₂SO₁₄ und NaOH, wie erforderlich) Rest

Viskos, thixotrop; vermindert den Arbeitsindex; führt zum Schutz von Aluminium.

Beispiel 9

Bentone 34 6,0 %

Si0₂:Na₂0 = 3,2 5,0 %

K₂CO₃ 7,0 %

NaOCl 3,0ί

Methylenchlorid 6,0 %

Wasser (pH-Wert auf 11,8 eingestellt mit

NaOH und H₂SO₁₁, wie erforderlich) Rest

Beispiel 10

Carbopol Ski 2,0 %

Bentone 34 0,5 %

Si0₂:Na₂0 = 2,5 3,0 %

NaDCC 5,0ϊ

Natriumeitrat 8,0 %

Wasser (pH-Wert auf 11,0 eingestellt mit

NaOH und H SO₁₄, wie erforderlich) · Rest

Viskos, nicht-thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium.

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Beispiel 11

Montmorillonit (Handelsprodukt

Gelwhite GP) 4,0 %

SiO₂:Na₂O = 3,2 3,0 %

K₂CO₃ 5,0 %

NaOCl 3,0 %

Kaliumorthophosphat 3,0 %

Wasser (pH-Wert auf 11,0 eingestellt mit

H₂SO₁₁ und KOH, wie erforderlich) Rest

Beispiel 12

Montmorillonit (Handelsprodukt

Gelwhite GP) H,0 %

Si0₂:Na₂0 = 3,2 3_s0 %

K₂CO₃ 5,0 %

NaOCl 3,0 %

Kaliumkokosnußalkylsulfat 1,0 %

Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit

H₃SO₁₁ und KOH, wie erforderlich) Rest

Viskos,, thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium.

Beispiel 13

Montmorillonit (Handelsprodukt Gelwhite GP) 4,0 %

Si0₂:Na₂0 =3,2 3,0 %

K₂CO₃ 5,0ί

NaOCl 3,0 %

Kokosnußalkyldimethylammoniumacetat 1,0 %

Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit

H₂SO₁₁ und KOH, wie erforderlich) Rest

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Beispiel 14

Montmorillonit (Handelsprodukt Gelwhite GP) 4,0 %

Si0₂:Na₂0 =3,2 3,0?

K₂CO₃ 5,0 %

NaOCl 3,0 %

Kaliumsalz von statistisch phosphoniertem

Octadecen 1,0 %

Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit

H-SO^ und KOH, wie erforderlich) Rest

Beispiel 15

Montmorillonit (Handelsprodukt Gelwhite GP) 4,0 %

Si0₂:Na₂0 = 3,2 3,0 %

K₂CO₃ 5,0 %

Natrium-p-toluolsulfonchloramin 10,0 %

Natrium-^^-C.g-paraffinsulfonat 1,0 %

Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit

H₂SO₁₄ und NaOH, wie erforderlich) Rest

Für: The Procter & Gamble Company Cincinnati Λ Ohiif, V.St.A.

Dr .¹H'. J. Wolff
Rechtsanwalt

809839/0751

Claims

,„ Γ,~« rt-? e BG3L 3 3. ί:1π 1978 ;. .';. .,;-3 28ΐοΐ87 HAhI-FUiJ-Ai/! MAIN 80 Patentansprüche:

1. Alkalische, wäßrige, flüssige Hypohalogenitzusammensetzung, die frei von Schleifmitteln ist, mit einem pH-Wert von etwa 9 bis etwa 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 0,25 bis etwa 20 % eines Tons als Verdickungs- und Korrosionsschutzmittel, und etwa 0,5'' bis etwa 9 % eines Alkalimetallsilikats mit einem Verhältnis von SiO₂:MpO von mehr als etwa 1 enthält, wobei M Natrium oder Kalium ist, und die Hypohalogenitkonzentration zu einem Gehalt an verfügbarem Halogen von etwa 0,5 bis etwa 10 % führt, und die Viskosität der Zusammensetzung etwa 100 bis etwa 1 000 000 cps beträgt.

2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Gehalt an verfügbarem Halogen von etwa 1 bis etwa 6 % aufweist.

3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hypohalogenit-Bleichmittelkomponente ein Alkalimetalloder Erdalkalimetallhypochlorit oder -hypobromit, ein heterocyclisches N-Brom- oder N-Chlorimid oder ein Gemisch derselben ist.*

4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an verfügbarem Halogen etwa 2 bis etwa 5 % beträgt.

5. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Verdickungsmittel benutzte Ton ein Smectit- oder Attapulgitton ist.

809839/0751 original inspected

6. Zusammensetzung gemäß Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß der als Verdickungsmittel benutzte Ton ein Smectitton ist.

7. Zusammensetzung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 1 bis etwa 12 % Montmorillonit, Volchonskoit, Nontrionit, Hectorit, Saponit, Sauconit, Vermiculit oder ein Gemisch derselben als Verdickungsmittel enthält.

8. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1, 5₃ 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetallsilikat ein Verhältnis von SiO₂:MpO von mehr als etwa 2 aufweist und in einer Menge, von etwa 1 bis etwa 3 % vorliegt.

Verfahren zum Reinigen von Küchengeräten von schwer entfernbarem Schmutz, dadurch gekennzeichnet, daß man (1) eine verdickte, alkalische, wäßrige, flüssige Hypohalogenitzusammensetzung mit einem Gehalt an verfügbarem Halogen von etwa 1 bis etwa 10 %₃ einer Viskosität von etwa 100 bis etwa 1 000 000 cps und einem pH-Wert von etwa 9 bis etwa 13 auf den Schmutz aufbringt und (2) diesen sodann mit einem Überschuß an Wasser mit einer Temperatur von mehr als etwa 38⁰C bedeckt.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zusammensetzung verwendet, bei der das Hypohalogenit Hypochlorit in einer Konzentration ist, welche zu einem Gehalt an verfügbarem Chlor von etwa 1 bis etwa 6 % führt, wobei die Viskosität der Hypochloritzusammensetzung etwa 500 bis etwa 50 000 cps beträgt, die Zusammensetzung thixotrop ist, der pH-Wert der Zusammensetzung etwa 10 bis etwa 12,5 beträgt, und die Zusammensetzung ein Alkalimetallsilikat in einer Menge von etwa 1 bis etwa 3 % enthält, welches ein Verhältnis von Siliciumdioxid zu Alkalimetalloxid von mehr als etwa 2 aufweist.

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