DE2810187C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine alkalische, wäßrige, flüssige
Hypohalogenitzusammensetzung, die frei von Schleifmitteln
ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren
zum Reinigen von Haushaltsgeräten von schwer entfernbarem
Schmutz.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung dient der Vorbehand
lung von Küchenhaushaltswaren, insbesondere Töpfen, Pfan
nen, Platten u. dgl., welche mit schwer entfernbarem
Schmutz von Lebensmitteln verschmutzt sind.
Viele dieser
Haushaltswaren bestehen aus Aluminium, welches durch Hypo
chlorit und alkalische Medien besonders angegriffen wird.
Überdies werden viele Haushaltswaren beschädigt, wenn sie
mit Schleifmitteln behandelt werden.
Verdickte Hypochloritzusammensetzungen sind bekannt (vgl.
US-PS 38 43 548, 35 58 496, 36 84 722 und 40 05 027). Jedoch
ist in keiner der zuvor genannten Druckschriften das besondere
Verfahren oder die alkalische, schleifmittelfreie Hypohalogenit
zusammensetzung 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-PS 39 28 065, 37 08 429, 30 58 917 und
36 71 440).
Andere Patente, in denen Bleichmittelzusammensetzungen mit
einem Gehalt an Tonen oder Kieselsäuren offenbart sind, sind
z. B. die US-PS 36 34 273, 16 00 845, 33 93 153 und
36 97 431.
So beschreibt die US-PS 33 93 153 ein wäßriges Bleich
mittel zur Verwendung beim Wäschewaschen, das dahingehend
stabilisiert ist, daß sich darin enthaltenes Hypochlorit-
Bleichmittel und optischer Aufheller nicht gegenseitig be
einträchtigen.
Die Stabilisierung erfolgt dadurch, daß man diesem Bleich
mittel/optischer Aufheller-Gemisch 0,1 bis 2% eines teil
chenförmigen hypochlorit-bleichmittelstabilen, aufheller
stabilen, unlöslichen und dispergierbaren Stabilisierungs
mittels in Form von kolloidaler Kieselerde mit einem
mittleren Teilchendurchmesser von 0,01 bis 0,05 µm oder
eines bestimmten definierten Polymeren mit einem mittleren
Teilchendurchmesser von 0,01 bis 40 µm zusetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schleif
mittelfreies, wäßriges, hypochlorithaltiges Haushaltsrei
nigungsmittel und ein Verfahren zur Reinigung von Haus
haltsgeräten zu schaffen, bei dem trotz der Abwesenheit
eines Schleifmittels eine gute Reinigungswirkung erzielt
wird und die Haushaltsgegenstände nicht angegriffen werden.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Zusammen
setzung bzw. einem Verfahren durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 8 gelöst.
Erfindungsgemäß wird somit das Mittel stark verdickt und
als Verdickungsmittel und Korrosionsschutzmittel Ton zuge
setzt.
Im Gegensatz dazu dient die in der US-PS 33 93 153 verwen
dete Kieselerde als Stabilisierungsmittel für Bleichmittel/
optische Aufheller-Gemische und nicht als Verdickungs
mittel.
Die Hypohalogenit-Bleichmittelkomponente liegt in der erfindungs
gemäßen 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.
Die Bleichmittelkomponente kann eine beliebige Verbindung
sein, die fähig ist, Hypohalogenit, wie z. B. Hypochlorit und/oder
Hypobromit, bei Berührung mit einem wäßrigen Medium freizu
setzen. Beispiele hierfür sind die Alkalimetallhypochlorite
oder -hypobromite oder Erdalkalimetallhypochlorite oder -hypo
bromite, wie Natriumhypochlorit, Kaliumhypochlorit, Lithium
hypochlorit, Calciumhypochlorit und Magnesiumhypochlorit.
Natriumhypochlorit ist in hohem Maße aufgrund seiner leichten
Zugänglichkeit erwünscht. Jedoch sind auch Lithium- und Magnesium
hypochlorit in erwünschtem Maße stabil.
Spezielle Beispiele für organische Bleichmittel sind die trockenen,
feinteiligen, heterocyclischen N-Brom- und N-Chlorimide, wie
z. B. Trichlor- und Tribromcyanursäure, Dibrom- und Dichlor
cyanursäure, deren Salze mit in Wasser löslichmachenden Kationen,
wie z. B. Kalium und Natrium, sowie deren Gemische. Spezielle
Verbindungen sind Kaliumdichlorisocyanurat und Trichloriso
cyanursäuren.
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 1,3-Dichlor-5,5-dimethyl
hydantoin, N-Monochlor-5,5-dimethylhydantoin, Methylen-bis-
(N-brom-5,5-dimethylhydantoin) und 1,3-Dichlor-5-methyl-5-
N-amylhydantoin. Andere brauchbare, Hypohalogenit freisetzende
Mittel umfassen Tribrommelamin und Trichlormelamin.
Ebenfalls brauchbar sind bromierte und chlorierte Trinatrium
phosphate, welche durch Umsetzung der entsprechenden Natrium
hypohalogenitlösung mit Trinatriumphosphat (und Wasser, falls
erforderlich) hergestellt werden.
Auch andere Bleichmittel sind fähig, Hypochlorit sowie Hypo
bromit freizusetzen, beispielsweise die N-bromierten, N′-chlorier
ten heterocyclischen Imide, wie z. B. die N-Brom, N′-chlorcyanur
säuren und deren Salze, wie N-Monobrom-N,N-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-dimethylhydantoin
und N-Brom-N-chlor-5-ethyl-5-methyl-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 38 43 548, auf die Bezug genommen wird,
offenbarte Ton. Beispiele für natürlich vorkommende Tone sind
Smectit- und Attapulgit-Tone.
Die Tonmaterialien, welche in der erfindungsgemäßen Zusammen
setzung 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 expan
dieren. Die im vorliegenden verwendeten expandierbaren Tone sind
die Materialien, welche geologisch als Smectite (oder Mont
morillonoide) sowie Attapulgite (oder Palygorskite) eingeteilt
werden.
Smectite sind dreifach geschichtete Tone. Es gibt zwei unter
schiedliche Klassen von Tonen des Smectit-Typs. Bei der ersten
liegt Aluminiumoxid in dem Silikatkristallgitter vor, bei der
zweiten Klasse liegt im Silikatkristallgitter Magnesiumoxid vor.
Die allgemeinen Formeln dieser Smectittone sind
Al₂(Si₂O₅)₂(OH]₂ für den Aluminiumoxidtyp bzw. Mg₃(Si₂O₅)(OH)₂
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 Atom
substitution durch Eisen und Magnesium innerhalb des Kristall
gitters der Smectite auftreten, während Metallkationen, wie
z. B. Na⁺ und Ca++, sowie H⁺ gleichzeitig im Hydratwasser vor
liegen 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 herabzu
setzen, 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,
welche im vorliegenden brauchbar sind, zeichnen sich ferner durch
ein dioctaedrisches Kristallgitter aus, während die expandierbaren
Magnesiumsilikattone ein trioctaedrischs Kristallgitter auf
weisen.
Die in den erfindungsgemäßen Verbindungen zu verwendenden Smectit
tone sind alle im Handel erhältlich. Beispiele derartiger Tone
sind Montmorillonit (Bentonit), Volchonskoit, Nontronit, Beidellit,
Hectorit, Saponit, Sauconit und Vermiculit.
Im vorliegenden werden Smectittone bevorzugt. Die bevorzugten
Smectite sind Montmorillonit, Hectorit und Saponit.
Eine zweite Art expandierbaren Tonmaterials, welches im vor
liegenden brauchbar ist, wird geologisch als Attapulgit (Paly
gorskit) eingestuft. Attapulgite sind magnesiumreiche Tone mit
einer prinzipiellen Übereinanderlagerung von tetraedrischen und
octaedrischen Zelleinheitselementen, die von den Smectiten unter
schiedlich sind. Eine idealisierte Zusammensetzung der Attapulgit
zelleinheit ist:
(OH₂)₄(OH)₂Mg₅Si₈O₂₀ · 4 H₂O.
Eine typische Attapulgitanalyse ist: 55,02% SiO₂; 10,24%
Al₂O₃; 3,53% Fe₂O₃; 10,45% MgO; 0,47% K₂O; 9,73% Wasser,
das bei 150°C entfernt wird; und 10,13% Wasser, das bei höheren
Temperaturen entfernt wird.
Wie die Smectite, so sind auch die Attapulgittone im Handel er
hältlich.
Besonders bevorzugt als kolloidbildende Tonkomponente in be
stimmten 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 aus
reichend 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. Der
artige 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%, Kaliumionen, da diese die
viskositätserhöhenden Eigenschaften des Tons verbessern.
Vorzugsweise liegen zumindest 1%, insbesondere zumindest 2%,
Kaliumionen vor.
Spezielle bevorzugte Tone sind in den US-PS 39 93 573 und
40 05 027 offenbart, auf welche Bezug genommen wird. Diese Ma
terialien werden zum Verdicken bevorzugt. Die Menge an Ton beträgt
normalerweise etwa 0,25 bis etwa 20, vorzugsweise etwa 1 bis etwa
12%.
Beispiele für andere zusätzliche Verdickungsmittel, welche hinsichtlich des
Anwendungsverfahrens brauchbar sind, sind diejenigen, welche
in der US-PS 33 93 153, auf welche Bezug genommen wird, offenbart
wurden, wie z. B. kolloidale Kieselsäure mit einem mittleren
Teilchendurchmesser im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0,05 µm
und feinteilige Polymere, wie z. B. Polystyrol, oxidiertes Poly
styrol mit einer Säurezahl von 20 bis etwa 40, sulfoniertes
Polystyrol mit einer Säurezahl von etwa 10 bis etwa 30, Poly
ethylen, 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 Teilchen
durchmesser im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 30 µm aufweisen.
Weitere Beispiele sind Copolymere von Styrol mit Monomeren wie
Maleinsäureanhydrid, Nitrilonitril, Methacrylsäure und niedrig-
Alkylester von Methacrylsäure. Weitere Beispiele sind Copolymere
von Styrol mit Methyl- oder Ethylacrylat, Methyl- oder Ethyl
maleat, 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 µm 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.
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 1,5, insbesondere
mehr als etwa 2. Diese Silikate dienen als Quelle für die
Alkalinität und in erster Linie zur Verbesserung des Korrosions
schutzes der Zusammensetzung. Die Tone tragen auch zum Korrosions
schutz 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, zu
mindest 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 sein, in die erfindungsgemäße Zusammensetzung
Parfums einzuverleiben, welche gegenüber dem Hypochlorit
bleichmittel stabil sind, wie z. B. diejenigen, welche in den
US-PS 38 76 551 und 36 84 722 sowie der GB-PS 8 86 084 offenbart
sind, auf die Bezug 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, enthalen, wie z. B. ein solches gemäß der US-PS
36 84 722, auf welche Bezug genommen wird, das auch als Ver
dickungsmittel wirken kann, sowie ein Tensid gemäß der DE-PA
24 58 100, ZA-PA 70/5875 und den US-PS 38 76 551, 36 97 431
sowie 40 05 027, auf welche ausdrücklich Bezug genommen wird.
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 funktio
nellen Gruppen aufweisen (wie z. B. Etherbindungen, Ungesättigt
heit, bestimmte aromatische Strukturen oder Hydroxylgruppen),
welche gegenüber einer Oxidation durch das in der erfindungsge
mäßen Zusammensetzung vorliegende Hypoclorit empfindlich sind.
Infolgedessen sind viele der üblicherweise benutzten, bekannten
Tenside, wie z. B. Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, Alkyl
glycerylethersulfonate, Alkylethersulfate sowie ethoxylierte
nichtionische Tenside, in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
zu vermeiden.
Gegenüber Bleichmitteln stabile Tenside, die insbesondere gegen
über 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. Alkyl
sulfate sind die wasserlöslichen Salze von sulfatierten Fett
alkoholen. Sie werden aus natürlichen oder synthetischen Fett
alkoholen mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen hergestellt. Bei
spiele 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 ge
eignete 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.
Spezielle Beispiele für Alkylsulfatsalze, welcher für die
erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendet werden können,
sind
Natriumlaurylalkylsulfat, Natriumstearylalkylsulfat, Natrium
palmitylalkylsulfat, Natriumdecylsulfat, Natriummyristylalkyl
sulfat, Kaliumlaurylalkylsulfat, Kaliumstearylalkylsulfat,
Kaliumdecylsulfat, Kaliumpalmitylalkylsulfat, Kaliummyristylalkyl
sulfat, Natriumdodecylsulfat, Kaliumdodecylsulfat, Kaliumtalg
alkylsulfat, Natriumtalgalkylsulfat, Natriumkokosnußalkylsulfat,
Magnesiumkokosnußalkylsulfat, Calciumkokosnußalkylsulfat,
Kaliumkokosnußalkylsulfat sowie deren Gemische.
Hochbevorzugte
Alkylsulfate sind Natriumkokosnußalkylsulfat, Kaliumkokosnuß
alkylsulfat, Kaliumlaurylalkylsulfat und Natriumlaurylalkyl
sulfat.
Eine zweite Gruppe von gegenüber Bleichmitteln stabilen Tensiden,
welche verwendet werden können, sind die wasserlöslichen Betain-
Tenside. Diese Materialien haben die allgemeine Formel
worin R¹ eine Alkylgruppe mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen,
R² und R³ jeweils niedere Alkylgruppen mit etwa 1 bis 4 Kohlen
stoffatomen, und R⁴ 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
Dodecyldimethyl
ammoniumacetat, Tetradecyldimethylammoniumacetat, Hexadecyl
dimethylammoniumacetat, Alkyldimethylammoniumacetat, worin die
Alkylgruppe eine durchschnittliche Länge von etwa 14,8 Kohlenstoff
atomen aufweist, Dodecyldimethylammoniumbutanoat, Tetradecyl
dimethylammoniumbutanoat, Hexadecyldimethylammoniumbutanoat,
Dodecyldimethylammoniumhexanoat, Hexadecyldimethylammoniumhexanoat,
Tetradecyldiethylammoniumpentanoat und Tetradecyldipropylammonium
pentanoat.
Besonders bevorzugte Betain-Tenside sind
Dodecyldimethylammoniumacetat,
Dodecyldimethylammoniumhexanoat, Hexa
decyldimethylammoniumacetat und Hexadecyldimethylammonium
hexanoat.
Andere erwünschte, gegenüber Bleichmitteln stabile Tenside sind
statistisch verteilte Alkylphosphonate, einschließlich diejenigen
gemäß der US-PS 33 51 558, auf welche Bezug genommen wird.
Ebenfalls ist ein statistisch verteiltes Octadecanphosphonat
geeignet. Weitere Beispiele geeigneter Phosphonate sind statis
tisch verteiltes Dodecan-, Tetradecan- bzw. Hexadecanphosphonat.
Manche Zusammensetzungen können auch Mittel zur Steuerung von
härtebedingenden Ionen enthalten, wie z. B. Alkalimetall-, wie
Natrium- oder Kaliumcarbonate, organische Polyphosphonat- und/
oder Polycarboxylat-Chelierungsmittel (wie z. B. Mellitate, Poly
acrylate, Oxylate, Tartrate, Malonate, Adipate, Gluconate und
Citrate), Tripolyphosphate, Pyrophosphate oder Orthophosphate.
Diese Materialien wirken als Mittel zur Verbesserung der Reini
gungskraft. 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 Kalium
hydroxids 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.
Der Rest der Zusammensetzung besteht normalerweise aus Wasser;
jedoch können geringe Mengen von organischen Lösungsmitteln,
wie z. B. chlorierten C₁- bis C₅-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, wenn
das Wasser Umgebungstemperatur, d. h. etwa 21°C, aufweist. Wenn das
Wasser jedoch wärmer als 38°C, 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°C.
Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
ist die Schaumunterdrückung in einer automatischen Geschirrspül
maschine, wenn sich die zu behandelnden Küchengeräte in dieser
befinden.
Nachfolgende Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Er
findung. Wenn nicht anderes angegeben, beziehen sich alle
Prozentsätze, Teile und Verhältnisse hierin auf das Gewicht.
Dieses Beispiel erläutert die überraschenden Ergebnisse, die beim
erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden.
Die in den folgenden Test verwendete Zusammensetzung enthielt
3% Natriumhypochlorit, 1% eines Natriumsilikats mit einem
Verhältnis von SiO₂ : Na₂O von etwa 3,2, 5% Kaliumcarbonat und
8% eines Montmorillonittons, wobei
der Rest aus Wasser bestand. Dieses Produkt war thixotrop
und hatte eine Viskosität von etwa 2000 cps und einen pH-Wert
von etwa 11,3.
In diesem Test wurden Stücke aus hitzefestem Glas und Aluminiumstücke mit
8 Schmutzarten aus Lebensmitteln behandelt, einschließlich Ei, Hafermehl,
Pudding, Tomatensoße, Milch, Makkaroni und Käse, und sodann ge
backen, um schwer entfernbare Standard-Schmutzarten zu erzeugen.
Die zur Schmutzentfernung erforderliche Arbeit wurde mit einer
Schleifmaschine unter Verwendung einer Reihe von zu
nehmend schwereren Gewichten ermittelt. Die ersten 10 Schleifstriche
durch die Maschine wurden unter einer Belastung von
0,45 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 Striche aufge
wandten Energie ermittelt, oder es wurde, wenn bei insgesamt
30 Striche der Schmutz nicht entfernt war, von der Annahme
ausgegangen, daß der restliche Prozentsatz an Schmutz zur Ent
fernung eine proportional größere Energiemenge erfordert.
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 will
kürlich ein "Arbeitsindex" von 100 zugeschrieben.
Im Vergleich hierzu ist bei einer herkömmlichen Behandlung, bei
der eine Lösung eines im Handel erhältlichen flüssigen Geschirr
spülmittels einer Konzentration von 0,2%
getestet wurde, der Arbeitsindex viel größer, nämlich etwa 300
bis 400. 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 Schmutz
entfernung erforderlich waren. Wenn das Testprodukt auf die
verschmutzten Stücke aufgebracht und sodann mit einem Überschuß
an Wasser von 49°C 5 Minuten bedeckt wurde, betrug der Arbeits
index 60, was anzeigt, daß lediglich 60% des Arbeitsaufwandes
zur Schmutzentfernung erforderlich waren.
Bei der zweiten Gruppe von Experimenten wurde die gleiche Be
handlung mit der Lösung des obigen Geschirrspülmittels als Standard
verwendet, der ein Arbeitsindex von 100 willkürlich zugeordnet
wurde. Im Vergleich hierzu wurde mit dem Testprodukt bei einer
1%igen Konzentration in Wasser bei einer Einweichzeit von 5 Minuten
ein Arbeitsindex von 81 erhalten. Mit 5- und 10%igen Lösungen
des Testproduktes wurden bei einem Einweichen während 5 Minuten
Arbeitsindices von 62 bzw. 55 erhalten. Im Vergleich hierzu wurden
bei einer Behandlung, bei welcher eine direkte Anwendung von 2,5 g
(vergleichbar mit der zur Bildung einer 0,25%igen Lösung des Test
produktes erforderlichen Menge), eine nachfolgende Anwendung
eines Überschusses an Wasser von 52°C und ein 5minütiges Einweichen
erfolgte, ein Arbeitsindex von 20 bis 25 erhalten.
Aus den zuvor genannten Daten geht hervor, daß das erfindungsge
mäße 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 Tempera
tur oberhalb von 38°C anschließt.
In diesem Beispiel werden verschiedene Zusammensetzungen hinsicht
lich 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, welche 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 umfang
reichem Lochfraß und allgemeiner Korrosion bedeutet, während 10
einen 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,
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 Natrium
silikats mit einem Verhältnis von SiO₂ : Na₂O von etwa 3,2,
Rest Wasser, führte zur Bewertung 7. Eine erfindungsgemäße
Zusammensetzung schließlich, welche 3% Natriumhypochlorit,
5% Kaliumcarbonat, 3% eines Natriumsilikats mit einem Verhältnis
von SiO₂ : Na₂O von 3,2, 8% Montmorillonitton,
Rest Wasser, enthielt, führte zur Bewertung 9+.
Letztere Zusammensetzung wies einen pH-Wert von etwa 11,5 und
eine Viskosität von etwa 8000 cps auf und war thixotrop.
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße
Zusammensetzung mit einem Gehalt an Ton und Natriumsilikat über
raschenderweise hinsichtlich des Schutzes von Metallen überlegen
ist.
In diesem Beispiel wurde abermals die Lösung des gleichen im
Handel erhältlichen flüssigen Geschirrspülmittels wie in Beispiel 1
als Bezugsmittel mit einem Arbeitsindex von 100% verwendet.
Unter Anwendung des bevorzugten Verfahrens, bei dem die konzen
trierte 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,
3 Hypochlorit, 5% Kaliumcarbonat, 3% Natium
silikat, wobei das Verhältnis von Siliciumdioxid zu Natriumoxid
etwa 3,25 betrug, und als Rest Wasser; sie war thixotrop und
hatte eine Viskosität von etwa 2000 cps und einen pH-Wert von
etwa 11,5. Der Arbeitsindex für diese Zusammensetzung betrug 20.
Eine ähnliche Zusammensetzung mit einem Gehalt an 8% Mont
morillonit, 0,1% Natriumhypochlorit,
3% Kaliumchlorid, Rest Wasser, hatte einen pH-Wert von etwa 9,5
und eine Viskosität von etwa 8000 cps; sie führte zu einem
Arbeitsindex von 110.
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|4,0% | |
Montmorillonit | 0,5% |
SiO₂ : Na₂O = 2,5 | 3,0% |
NaOCl | 3,0% |
Wasser (pH-Wert eingestellt auf 10,5 mit NaOH und H₂SO₄, wie erforderlich | Rest |
Viskos bis thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 5 | |
Natriumcarboxypolymethylen|2,0% | |
Kaolin | 1,0% |
SiO₂ : Na₂O = 2,0 | 5,0% |
KOCl | 3,5% |
Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,0 mit H₂SO₄ und NaOH, wie erforderlich) | Rest |
Viskos, nicht-thixotrop; vermindert den Arbeitsindex; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 6 | |
Bentonit, behandelt mit einer quaternären Ammoniumverbindung|6,0% | |
SiO₂ : K₂O = 2,5 | 5,0% |
K₂CO₃ | 8,0% |
NaOCl | 2,0% |
Wasser (pH-Wert eingestellt, wie erforderlich, mit H₂SO₄ und KOH auf 12) | Rest |
Viskos; thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 7 | |
Montmorillonit|8,0% | |
SiO₂ : Na₂O = 3,2 | 3,0% |
K₂CO₃ | 5,0% |
Kaliumdichlorcyanurat | 5,0% |
Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit KOH und H₂SO₄, wie erforderlich) | Rest |
Viskos, thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 8 | |
Montmorillonit|4,0% | |
SiO₂ : Na₂O = 3,2 | 3,0% |
K₂CO₃ | 5,0% |
NaOCl | 3,0% |
Natrium-C₁₄-C₁₆-paraffinsulfonat | 1,0% |
Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit H₂SO₄ und NaOH, wie erforderlich) | Rest |
Viskos, thixotrop; vermindert den Arbeitsindex; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 9 | |
Bentonit, behandelt mit einer quaternären Ammoniumverbindung|6,0% | |
SiO₂ : Na₂O = 3,2 | 5,0% |
K₂CO₃ | 7,0% |
NaOCl | 3,0% |
Methylenchlorid | 6,0% |
Wasser (pH-Wert auf 11,8 eingestellt mit NaOH und H₂SO₄, wie erforderlich) | Rest |
Viskos, thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 10 | |
Natriumcarbonylpolymethylen|2,0% | |
Bentonit, behandelt mit einer quaternären Ammoniumverbindung | 0,5% |
SiO₂ : Na₂O = 2,5 | 3,0% |
NaDCC | 5,0% |
Natriumcitrat | 8,0% |
Wasser (pH-Wert auf 11,0 eingestellt mit NaOH und H₂SO₄, wie erforderlich) | Rest |
Viskos, nicht-thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 11 | |
Montmorillonit|4,0% | |
SiO₂ : Na₂O = 3,2 | 3,0% |
K₂CO₃ | 5,0% |
NaOCl | 3,0% |
Kaliumorthophosphat | 3,0% |
Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,0 mit H₂SO₄ und KOH, wie erforderlich) | Rest |
Beispiel 12 | |
Montmorillonit|4,0% | |
SiO₂ : Na₂O = 3,2 | 3,0% |
K₂CO₃ | 5,0% |
NaOCl | 3,0% |
Kaliumkokosnußalkylsulfat | 1,0% |
Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit H₂SO₄ und KOH, wie erforderlich) | Rest |
Viskos, thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 13 | |
Montmorillonit|4,0% | |
SiO₂ : Na₂O = 3,2 | 3,0% |
K₂CO₃ | 5,0% |
NaOCl | 3,0% |
Kokosnußalkyldimethylammoniumacetat | 1,0% |
Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit H₂SO₄ und KOH, wie erforderlich) | Rest |
Viskos, thixotrop; vermindert den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 14 | |
Montmorillonit|4,0% | |
SiO₂ : Na₂O = 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 H₂SO₄ und KOH, wie erforderlich) | Rest |
Viskos, thixotrop; vermindert den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium. |
Beispiel 15 | |
Montmorillonit|4,0% | |
SiO₂ : Na₂O = 3,2 | 3,0% |
K₂CO₃ | 5,0% |
Natrium-p-toluolsulfonchloramin | 10,0% |
Natrium-C₁₄-C₁₆-paraffinsulfonat | 1,0% |
Wasser (pH-Wert eingestellt auf 11,5 mit H₂SO₄ und NaOH, wie erforderlich) | Rest |
Viskos, thixotrop; setzt den Arbeitsindex herab; führt zum Schutz von Aluminium. |
Claims (9)
1. Alkalische, wäßrige, flüssige Hypohalogenitzusammen
setzung, die frei von Schleifmitteln ist, mit einem pH-
Wert von etwa 9 bis etwa 13, enthaltend etwa 0,5 bis
etwa 9% eines Alkalimetallsilikats mit einem Verhältnis
von SiO₂ : M₂O von mehr als etwa 1, wobei M Natrium oder
Kalium ist, die Hypohalogenitkonzentration zu einem Ge
halt an verfügbarem Halogen von etwa 0,5 bis etwa 10%
führt, und einem Gehalt an einem teilchenförmigen, dis
pergierbaren, unlöslichen Stoff auf Kieselsäurebasis,
dadurch gekennzeichnet, daß sie als teilchenförmigen Stoff
etwa 0,25 bis etwa 20%
eines Tons als Verdickungs- und Korrosionsschutzmittel
enthält 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 Alkalimetall-
oder Erdalkalimetallhypochlorit oder -hypobromit, ein hetero
cyclisches 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.
6. Zusammensetzung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
sie etwa 1 bis etwa 12% Montmorillonit, Volchonskoit, Non
trionit, Hectorit, Saponit, Sauconit, Vermiculit oder ein
Gemisch derselben als Verdickungsmittel enthält.
7. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1, 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetallsilikat ein
Verhältnis von SiO₂ : M₂O von mehr als etwa 2 aufweist und in
einer Menge von etwa 1 bis etwa 3% vorliegt.
8. Verfahren zum Reinigen von Haushaltsgeräten von schwer
entfernbarem Schmutz, dadurch gekennzeichnet, daß man
(1) eine verdickte, alkalische, wäßrige, flüssige Hypo
halogenitzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis
8 auf den Schmutz aufbringt und (2) diesen sodann mit
einem Überschuß an Wasser mit einer Temperatur von mehr
als etwa 38°C bedeckt.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, 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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