DE4102743A1 - PHOSPHATE-FREE DETERGENT - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein phosphatfreies Reinigungsmittel, insbesondere zum maschinellen Reinigen von Geschirr, auf Basis von kristallinen schichtförmigen Na-Disilikaten, Alkalicarbonaten, Oxidationsmitteln und gegebenenfalls Alkalisilikaten, Tensiden, Enzymen und polymeren Verbin dungen.The invention relates to a phosphate-free cleaning agent, in particular for machine cleaning of dishes, based on crystalline layered Na disilicates, alkali carbonates, oxidizing agents and optionally alkali silicates, surfactants, enzymes and polymeric compounds fertilize.
Zum maschinellen Reinigen von Geschirr werden bekanntlich Reinigungs mittelgemische verwendet, die im wesentlichen aus anorganischen Salzen, wie Alkaliphosphaten, Alkalisilikaten und Alkalicarbonaten sowie aus Ak tivchlorträgern bestehen und die zur Verbesserung der Benetzungswirkung gegebenenfalls noch geringe Zusätze an nichtionischen Tensiden enthalten. Diese Gemische besitzen ein gutes Reinigungsvermögen gegenüber allen An schmutzungen bei im allgemeinen üblichen Arbeitstemperaturen von 50 bis 65°C. Zur Verhinderung von dünnen Belägen, die sich im Laufe der Zeit auf den Geschirroberflächen absetzen können, und die im wesentlichen aus Stärke und eventuell Eiweißspuren bestehen und das Aussehen des gespülten Geschirrs unter Umständen erheblich beeinträchtigen können, wurden auch enzymhaltige Geschirrspülmittel angewendet, wie sie beispielsweise in der DT 17 67 567 beschrieben sind.As is well known, machine cleaning of dishes is known as cleaning middle mixtures used, consisting essentially of inorganic salts, such as alkali phosphates, alkali silicates and alkali carbonates and from Ak tivchlortragen exist and to improve the wetting effect optionally also contain small additions of nonionic surfactants. These mixtures have a good cleaning ability against all types Soiling at the usual working temperatures of 50 to 65 ° C. To prevent thin deposits that develop over time can set off the dish surfaces, and essentially from Starch and possibly protein traces exist and the appearance of the rinsed Crockery may have been significantly affected enzyme-containing dishwashing detergent, as used for example in the DT 17 67 567 are described.
Wegen der bekannten Umwelteinflüsse der Phosphate (Gewässereutrophierung) gibt es nach wie vor Bemühungen, Rezepturen zu entwickeln, die nur noch geringe und vorzugsweise keinerlei Phosphatanteile enthalten. So ist es unter anderem bekannt, Phosphate durch diverse organische Komplexbildner zu ersetzen, die auch als Gerüstsubstanzen dienen und zu denen beispiels weise Ethylendiamintetraessigsäure und dergleichen gehören. Aber auch ei nige dieser Verbindungen lösen immer wieder Umweltdiskussionen aus, da sie nicht biologisch abbaubar sind und in den Kläranlagen nicht eliminiert werden. Because of the known environmental influences of the phosphates (water reutrophication) there are still efforts to develop recipes that only contain small and preferably no phosphate. That's the way it is known among other things, phosphates by various organic complexing agents to replace, which also serve as framework substances and for example wise include ethylenediaminetetraacetic acid and the like. But also egg Few of these connections repeatedly trigger environmental discussions as they are not biodegradable and are not eliminated in the sewage treatment plants will.
Stark alkalische Reinigungsmittel ohne Phosphatanteil, allein auf Basis von Ätzalkalien, weisen zwar eine verhältnismäßig starke Reinigungskraft gegenüber allen Arten von Anschmutzungen auf, man muß aber eine erhöhte Korrosionswirkung gegenüber Glas und Aufglasurdekors in Kauf nehmen.Strongly alkaline cleaning agents with no phosphate content, based only of caustic alkalis have a relatively strong cleaning power against all types of soiling, but you have to increase one Accept corrosion effects against glass and onglaze decorations.
Aus der DE 24 35 479 A1 sind bereits phosphatfreie Geschirreinigungsmit tel mit reduzierter Korrosionswirkung bekannt, die im wesentlichen aus wasserlöslichen Alkalisilikaten und wasserlöslichen organischen Komplex bildnern, wie den wasserlöslichen Alkalisalzen der Polyacrylsäure, die ein mittleres Molekulargewicht von etwa 1000 bis 20 000 aufweist, bestehen. Aus der EP 2 67 371 B1 sind ähnliche Reinigungsmittel bekannt, die als Alkali silikat ein nach der DE 34 13 571 A1 auch zum Wasserenthärten geeignetes kristallines, schichtförmiges Natriumdisilikat der allgemeinen Formel Na M SixO2x+1 ·yH2O, in der M Natrium oder Wasserstoff, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 bedeuten, sowie als ergänzende Gerüstsub stanz eine polymere und/oder copolymere Carbonsäure oder ein Salz dieser polymeren Carbonsäure sowie Aktivchlorträger enthalten. Die dort einge setzten, wasserfreien, kristallinen schichtförmigen Natriumdisilikate sind auf thermischem Wege hergestellt worden, wie in der EP 2 93 640 A2 be schrieben. Dabei wird überwiegend die delta-Modifikation des Silikats (δ- Na2Si2O5) erhalten.DE 24 35 479 A1 already discloses phosphate-free dishwashing agents with reduced corrosion activity, which essentially consist of water-soluble alkali silicates and water-soluble organic complexing agents, such as the water-soluble alkali salts of polyacrylic acid, which have an average molecular weight of about 1000 to 20,000. Similar cleaning agents are known from EP 2 67 371 B1 which, as alkali silicate, are a crystalline, layered sodium disilicate of the general formula Na M Si x O 2x + 1 .yH 2 O, in which is also suitable for water softening according to DE 34 13 571 A1 the M is sodium or hydrogen, x is a number from 1.9 to 4 and y is a number from 0 to 20, and, as a supplementary structural substance, contain a polymeric and / or copolymeric carboxylic acid or a salt of this polymeric carboxylic acid and active chlorine carrier. The water-free, crystalline layered sodium disilicates used there have been produced thermally, as described in EP 2 93 640 A2. The delta modification of the silicate (δ- Na 2 Si 2 O 5 ) is predominantly obtained.
Kristalline Disilikate der Zusammensetzung Na2Si2O5 sind darüber hinaus schon seit langer Zeit literaturbekannt (vgl. J.G. Vail, Soluble Sili cates, Vol. 1, ACS Monograph Series (1952), Seite 142). Die verschiedenen Modifikationen können durch geeignete Temperaturwahl über Sinterreaktionen erhalten werden (vgl. A. Willgallis und K. J. Range in Glastechnische Be richte 37 (1964), Seiten 194 bis 200). Die verschiedenen Modifikationen unterscheiden sich in der Wellung der Silikatschichten (vgl. F. Liebau, Acta Cryst., B24 (1968), Seiten 690 bis 699; W. Hoffmann und H.-J. Scheel, Zeitschrift f. Krist., 129 (1969), Seiten 396 bis 404).Crystalline disilicates with the composition Na 2 Si 2 O 5 have also been known from the literature for a long time (cf. JG Vail, Soluble Silicates, Vol. 1, ACS Monograph Series (1952), page 142). The various modifications can be obtained by suitable temperature selection via sintering reactions (cf. A. Willgallis and KJ Range in Glastechnische Beiche 37 (1964), pages 194 to 200). The different modifications differ in the corrugation of the silicate layers (see F. Liebau, Acta Cryst., B24 (1968), pages 690 to 699; W. Hoffmann and H.-J. Scheel, Zeitschrift f. Krist., 129 ( 1969), pages 396 to 404).
Bekanntlich beeinflussen zwei Faktoren die Leistung von maschinellen Ge schirrspülmitteln besonders. Dies ist zum einen die Alkalität der Reini gungsflotte, die hoch genug sein muß, um zum Quellen der Speisereste zu führen und dadurch die Entfernung der Schmutzreste durch die Wassermechanik der Geschirrspülmaschine zu unterstützen, und zum anderen die Löslichkeit der Alkalisilikate in der Flotte, da sie die Feststoff teilchen dispergieren helfen und dadurch zum Schmutztragevermögen der Flotte beitragen.Two factors are known to affect machine performance dishwasher detergents in particular. On the one hand this is the alkalinity of the Reini supply fleet, which must be high enough to swell the leftovers lead and thereby the removal of the dirt residues by the To support the water mechanics of the dishwasher, and secondly the solubility of the alkali silicates in the liquor as they are the solid help disperse particles and thereby increase the dirt-carrying capacity of the Fleet contribute.
Gemäß der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 39 39 919 kann auf einem anderen Reaktionsweg, nämlich auf hydrothermalem Wege, aus Quarzsand und Natronlauge und/oder wäßrigen Lösungen von Natriumsilikaten, das β- Na2Si2O5 erhalten werden. Es stellte sich überraschenderweise heraus, daß dieses hydrothermal hergestellte β-Disilikat, im folgenden als β-h- Disilikat bezeichnet, zu besseren Reinigungsleistungen führt als die δ- Modifikation.According to the unpublished patent application DE 39 39 919, the β-Na 2 Si 2 O 5 can be obtained from quartz sand and sodium hydroxide solution and / or aqueous solutions of sodium silicates by another reaction path, namely hydrothermally. It was surprisingly found that this hydrothermally produced β-disilicate, hereinafter referred to as β-h-disilicate, leads to better cleaning performance than the δ modification.
Außerdem wurde noch überraschend gefunden, daß hydrothermal hergestellte β-Disilikate gegenüber den durch Sinterreaktionen hergestellten δ-Disili katen eine deutlich höhere Lösegeschwindigkeit aufweisen. Es zeigte sich, daß sich bei den β-Modifikationen im Vergleich zur δ-Modifikation höhere Anteile an SiO2 als an Na2O auflösen. Da sich wiederum die β-h-Modifika tion besonders schnell löst, wurde gerade hier ein besonders hoher Anteil an gelöstem Silikat beobachtet.In addition, it was surprisingly found that hydrothermally produced β-disilicates have a significantly higher dissolution rate than the δ-disilicate prepared by sintering reactions. It was found that in the β modifications, in comparison to the δ modification, higher proportions of SiO 2 than Na 2 O dissolve. Since the β-h modification in turn dissolves particularly quickly, a particularly high proportion of dissolved silicate was observed here.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein phosphatfreies Reini gungsmittel, insbesondere für das maschinelle Geschirrspülen, auf Basis von kristallinen, schichtförmigen Na-Disilikaten, Alkalicarbonaten, Oxi dationsmitteln und ggf. Alkalisilikaten, Tensiden, Enzymen und polymeren Verbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als kristallines schichtförmiges Na-Disilikat hydrothermal hergestelltes Na-Disilikat der Formel β-h-Na2Si2O5 enthalten. Eventuelle Zusätze geringer oder geringster Mengen an Alkaliphosphaten führen nicht aus dem Schutzbereich der Erfin dung heraus.The present invention is therefore a phosphate-free cleaning agent, in particular for automatic dishwashing, based on crystalline, layered sodium disilicate, alkali metal carbonate, oxidizing agents and optionally alkali metal silicates, surfactants, enzymes and polymeric compounds, which is characterized in that it contain hydrothermally produced Na disilicate of the formula β-h-Na 2 Si 2 O 5 as a crystalline layered Na disilicate. Any additions of small or very small amounts of alkali phosphates do not lead out of the scope of the invention.
Als Alkalicarbonate können vorzugsweise wasserfreie, aber auch kristall wasserhaltige Verbindungen eingesetzt werden. Bevorzugt sind Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat, deren Mengen 3 bis 30, vorzugsweise 6 bis 15 Gew.-% betragen, bezogen auf das fertige Mittel. As alkali carbonates, preferably anhydrous, but also crystal water-containing compounds are used. Sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate are preferred, the amounts of which are 3 to 30, preferably 6 up to 15 wt .-%, based on the finished agent.
Besonders schwer entfernbare Verunreinigungen wie eingebrannte Speise reste, Lippenstift- und Teeflecken können die zweckmäßige Mitverwendung von Oxidationsmitteln wie aktivsauerstoff- bzw. aktivchlorspaltenden Ver bindungen oder Enzymen in den Reinigergemischen erforderlich machen.Impurities that are particularly difficult to remove, such as stoved food Leftovers, lipstick and tea stains can be useful of oxidizing agents such as active oxygen or active chlorine splitting Ver Require bonds or enzymes in the detergent mixtures.
Als Oxidationsmittel werden vorzugsweise Aktivsauerstoff abspaltende Ver bindungen eingesetzt. Als solche können die bekannten Alkaliperborate, -persulfate und -percarbonat dienen, die durch Aktivatoren wie beispiels weise Tetraacethylendiamin, Tetraacetylglykoluril, Pentaacetylglukose oder Diacetyldioxohexahydrotriazin aktiviert werden können, aber auch Verbin dungen wie Magnesiummonoperphtalat, wobei auf Aktivatorzusatz verzichtet werden kann. Ihre Mengen können 5 bis 10, vorzugsweise 6 bis 9 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel, betragen.Active oxygen-releasing Ver are preferably used as oxidizing agents bindings used. As such, the known alkali perborates, -persulfate and -percarbonate are used by activators such as as tetraacetylenediamine, tetraacetylglycoluril, pentaacetylglucose or Diacetyldioxohexahydrotriazine can be activated, but also verbin such as magnesium monoperphthalate, with no activator added can be. Their amounts can be 5 to 10, preferably 6 to 9% by weight, based on the finished product.
Als aktivchlorabspaltende Verbindungen kommen beispielsweise die Trichlorisocyanursäure oder deren Alkalisalze, z. B. Kaliumdichlorisocyanurat, Natriumdichlorisocyanuratdihydrat in Betracht. Weiterhin können auch Alkalihypochlorite, wie Lithium- oder Natriumhypo chlorit, sowie Hypochlorite enthaltende Komplexsalze, z. B. sogenannte chlorierte Phosphate, verwendet werden.Examples of compounds which release active chlorine are those Trichloroisocyanuric acid or its alkali salts, e.g. B. Potassium dichloroisocyanurate, sodium dichloroisocyanurate dihydrate into consideration. Alkali hypochlorites such as lithium or sodium hypo can also be used chlorite, as well as hypochlorite-containing complex salts, e.g. B. so-called chlorinated phosphates.
Geeignete Enzyme werden aus tierischen und pflanzlichen Materalien, ins besondere aus Verdauungsfermenten, Hefen und Bakterienstämmen gewonnen. Sie stellen meist ein kompliziert zusammengesetztes Gemisch verschiedener enzymatischer Wirkstoffe dar. Von besonderem Interesse sind Stärke, Eiweiß oder Fette spaltende Enzyme, wie Amylasen, Proteasen und Lipasen. Die En zyme werden nach den verschiedensten Verfahren aus Bakterienstämmen, Pil zen, Hefen oder tierischen Organen hergestellt. Meist handelt es sich da bei um Enzymgemische, die eine kombinierte Wirkung, insbesondere gegenüber Stärke und Eiweiß besitzen. Die aus Bacillus subtilis gewonnenen Enzym präparate sind gegenüber Alkalien relativ beständig und werden bei Tempe raturen zwischen 45 und 70°C noch nicht nennenswert inaktiviert, so daß sie sich besonders für die Verwendung in Maschinengeschirrspülmitteln eignen. Suitable enzymes are made from animal and vegetable materials, ins especially obtained from digestive ferment, yeast and bacterial strains. They usually represent a complex mixture of different ones enzymatic active ingredients. Of particular interest are starch, protein or fat-cleaving enzymes such as amylases, proteases and lipases. The En zymes are made from bacterial strains, Pil zen, yeast or animal organs. Most of the time it is there at around enzyme mixtures that have a combined effect, especially against Have starch and protein. The enzyme obtained from Bacillus subtilis preparations are relatively resistant to alkalis and are used by Tempe temperatures between 45 and 70 ° C not yet inactivated, so that they are particularly suitable for use in dishwasher detergents own.
Die Enzyme werden von den Herstellern, gegebenenfalls unter Zusatz von Verschnittmitteln wie Natriumsulfat, Natriumchlorid, Alkaliphosphaten oder Alkalipolyphosphaten, auf einen bestimmten Aktivitätsgrad eingestellt. Üblich sind die Angaben in LVE/g (Löhlein-Volhard-Einheiten pro Gramm), IU (Internationale Einheiten) und DE/g (Delfter Einheiten pro Gramm) für proteolytische Enzyme. Wegen der einfachen Analysemethode wird vielfach die Aktivität in LVE/g angegeben. In den erfindungsgemäßen Geschirrspül mitteln soll die proteolytische Enzymaktivität 100 bis 5000, vorzugsweise 200 bis 2000 LVE/g betragen. Die amylolytische Aktivität wird im allge meinen in SKB/g (Sandstedt-Kneen-Blish-Einheiten pro Gramm) angegeben. Sie soll im Reinigergemisch etwa 5 bis 1000, vorzugsweise 15 bis 250 SKB/g betragen. Die Menge der in den Geschirreinigungsmitteln zu verwendenden Enzyme richtet sich nach diesen Werten.The enzymes are supplied by the manufacturers, if necessary with the addition of Blending agents such as sodium sulfate, sodium chloride, alkali phosphates or Alkali polyphosphates, set to a certain level of activity. The usual data are in LVE / g (Löhlein-Volhard units per gram), IU (International units) and DE / g (Delft units per gram) for proteolytic enzymes. Because of the simple method of analysis, there are many the activity is given in LVE / g. In the dishwasher according to the invention the proteolytic enzyme activity should average 100 to 5000, preferably 200 to 2000 LVE / g. The amylolytic activity is generally mean in SKB / g (Sandstedt-Kneen-Blish units per gram). they should in the detergent mixture about 5 to 1000, preferably 15 to 250 SKB / g be. The amount of those to be used in the dishwashing detergents Enzyme follows these values.
Bei den einsetzbaren Tensiden ist deren Schaumverhalten ausschlaggebend. Wegen der Maschinenmechanik werden schaumarme Verbindungen bevorzugt. Dies sind vor allem nichtionogene Tenside. Als nichtionische Tenside können alle für dieses Einsatzgebiet bekannten Verbindungen, insbesondere Addukte von 4 bis 10 Mol Ethylenoxid oder 2 bis 6 Mol Ethylenoxid und 2 bis 6 Mol Propylenoxid an C10- bis C20-. vorzugsweise C12- bis C18-Fettalkohole, die jeweils mit C1- bis C4-n-Alkylresten endgruppenverschlossen sein können, und Alkylglucoside mit 8 bis 18, vorzugsweise 8 bis 14 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und 1 bis 4, vorzugsweise 1 bis 1,4 Glucosidresten im Molekül eingesetzt werden.The foam behavior is decisive for the surfactants that can be used. Low-foam connections are preferred because of the machine mechanics. These are primarily non-ionic surfactants. All compounds known for this area of application, in particular adducts of 4 to 10 moles of ethylene oxide or 2 to 6 moles of ethylene oxide and 2 to 6 moles of propylene oxide with C 10 - to C 20 -, can be used as nonionic surfactants. preferably C 12 to C 18 fatty alcohols, each of which can be end-capped with C 1 to C 4 n-alkyl radicals, and alkyl glucosides having 8 to 18, preferably 8 to 14 carbon atoms in the alkyl radical and 1 to 4, preferably 1 to 1 , 4 glucoside residues can be used in the molecule.
Die Gesamtmenge an Tensiden im Reinigungsmittel beträgt 0,5 bis 5, vor zugsweise 1 bis 2 Gew.-%.The total amount of surfactants in the detergent is 0.5 to 5 preferably 1 to 2% by weight.
Sofern die Reinigungsmittel bei der Anwendung zu stark schäumen, können ihnen noch 0,1 bis 6, vorzugsweise 0,5 bis 4 Gew.-% einer schaumdrückenden Verbindung, vorzugsweise aus der Gruppe der Paraffine, hydrophobierten Kieselsäure und Bisstearinsäureamide, zugesetzt werden. Bevorzugt werden auch noch Polymere, vor allem Polycarboxylate eingesetzt, die als Co- Builder wirken. In Betracht kommen Polyacrylsäuren und Copolymere aus Maleinsäureanhydrid und Acrylsäure sowie die Natriumsalze dieser Polymersäuren. Handelsübliche Produkte sind z. B. Sokalan CP 5 und PA 30 von BASF, Alcosperse 175 mal 177 von Alco, LMW 45 von NorsoHAAS.If the cleaning agents foam too much during use, them still 0.1 to 6, preferably 0.5 to 4 wt .-% of a foam-suppressing Compound, preferably from the group of paraffins, hydrophobized Silicic acid and bisstearic acid amides can be added. To be favoured also polymers, especially polycarboxylates, used as co- Builders work. Polyacrylic acids and copolymers come into consideration Maleic anhydride and acrylic acid and the sodium salts thereof Polymeric acids. Commercial products are e.g. B. Sokalan CP 5 and PA 30 from BASF, Alcosperse 175 by 177 from Alco, LMW 45 from NorsoHAAS.
Außer den genannten Bestandteilen können die beanspruchten Gemische wei tere Komponenten, insbesondere anorganische Salze, die Natriumsulfat oder Natriumchlorid, als Verschnittmittel enthalten. Weitere mögliche Zusätze sind puffernd wirkende Substanzen, Farbstoffe, Parfüms, sowie gegebenen falls enzymaktivierende Zusätze, wie Ammoniumchlorid oder dergleichen.In addition to the ingredients mentioned, the mixtures claimed can be white tere components, especially inorganic salts, the sodium sulfate or Sodium chloride, included as an extender. Other possible additives are buffering substances, dyes, perfumes, as well as given if enzyme-activating additives, such as ammonium chloride or the like.
Soweit die beanspruchten Mittel pulverförmig sind, erfolgt deren Konfek tionierung in bekannter Weise durch Mahlen und Vermischen der Bestand teile. Um eine innige Verbindung der Pulverbestandteile zu erzielen, kann es zweckmäßig sein, das Pulver während des Mischungsvorganges oder im An schluß daran mit einer wäßrigen Lösung kristallisierender Salze, z. B. Natriumsulfat, oder eines der genannten nichtionogenen Tenside zu besprü hen. Durch diese Behandlung wird gleichzeitig die Neigung des Pulvers zum Stäuben vermindert.Insofar as the claimed agents are in powder form, they are confectioned tionation in a known manner by grinding and mixing the stock parts. In order to achieve an intimate connection of the powder components, it may be appropriate to use the powder during the mixing process or during close it with an aqueous solution of crystallizing salts, e.g. B. Sodium sulfate, or one of the nonionic surfactants mentioned hen. Through this treatment, the tendency of the powder to Dusts reduced.
Die beanspruchten Reinigungsmittelkombinationen zeichnen sich durch ein hohes Reinigungsvermögen aus. Sie sind besonders geeignet, angebrannte eiweißhaltige Speisereste, Lippenstiftspuren und Teeflecken zu entfernen. Soweit die Gemische Enzyme enthalten, sind sie in der Lage, die Entstehung von Stärkebelägen auf den Geschirroberflächen zu verhindern bzw. bereits vorhandene Beläge wieder abzubauen. Besonders hervorzuheben ist die ge ringe Korrosionswirkung der beanspruchten Gemische, insbesondere bei Por zellanaufglasdekors. Schließlich wird durch den stark reduzierten und vorzugsweise fehlenden Phosphatgehalt der eventuellen Gefahr einer uner wünschten Gewässereutrophierung vorgebeugt.The claimed cleaning agent combinations are characterized by high cleaning ability. They are particularly suitable for being burned to remove protein-containing food residues, traces of lipstick and tea stains. As far as the mixtures contain enzymes, they are able to form them prevent starch deposits on the tableware surfaces or already dismantle existing coverings. Of particular note is the ge rings corrosion effect of the claimed mixtures, especially with por cell glass decor. Finally, the greatly reduced and preferably missing phosphate content of the possible danger of an un desired reutrophication of water prevented.
Die beanspruchten Mittel können sowohl in Haushaltsgeschirrspülmaschinen wie in gewerblichen Spülmaschinen eingesetzt werden. Die Zugabe erfolgt von Hand oder mittels geeigneten Dosiervorrichtungen. Insbesondere eignen sich die flüssigen Konzentrate für die Verwendung in automatischen Flüs sigdosiervorrichtungen, wie sie in vielen Fällen bereits gebräuchlich sind. Die Anwendungskonzentrationen in der Reinigungsflotte betragen etwa 0,5-10 g/l, vorzugsweise 2-5 g/l, soweit es sich um feste oder pulverförmige Gemische handelt.The claimed funds can be found in both domestic dishwashers as used in commercial dishwashers. The addition takes place by hand or using suitable dosing devices. Particularly suitable the liquid concentrates for use in automatic rivers sigdosing devices, as they are already in use in many cases are. The application concentrations in the cleaning liquor are approximately 0.5-10 g / l, preferably 2-5 g / l, as far as it is solid or powder mixtures.
Das Spülprogramm wird im allgemeinen durch einige auf den Reinigungsgang folgende Zwischenspülgänge mit klarem Wasser und einem Klarspülgang mit einem gebräuchlichen Klarspülmittel ergänzt und beendet. Nach dem Trocknen erhält man ein völlig sauberes und in hygienischer Hinsicht einwandfreies Geschirr.The rinse program is generally followed by some on the cleaning cycle following intermediate rinse cycles with clear water and a rinse cycle with supplemented with a common rinse aid and finished. After drying you get a completely clean and hygienic one Dishes.
Es wurde mit folgenden Silikaten gearbeitet:The following silicates were used:
- I: δ-Na₂Si₂O₅, das über eine Sinterreaktion gemäß EP-A2-2 93 640 hergestellt wurde;I: δ-Na₂Si₂O₅, the sintering reaction according to EP-A2-2 93 640 was produced;
- II: β-t-Na₂Si₂O₅, das über eine Sinterreaktion nach Willgallis (60 Stunden, 600°C, 20% Kristallkeime) hergestellt wurde;II: β-t-Na₂Si₂O₅, which via a sintering reaction according to Willgallis (60 hours, 600 ° C, 20% crystal seeds) was prepared;
- III: β-h-Na₂Si₂O₅, das über eine hydrothermale Reaktion nach DE 39 39 919 hergestellt wurde.III: β-h-Na₂Si₂O₅, the hydrothermal reaction according to DE 39 39 919 was produced.
Zur Bestimmung des Löseverhaltens der Disilikate wurden jeweils 250 mg (1,37 mmol) der Probensubstanz in 50 ml Wasser gelöst (Einsatzkonzentra tion 5 g/l) und 10 bzw. 30 Minuten lang bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Zentrifugieren wurden jeweils 40 ml der überstehenden Lösung auf Na2O und SiO2 titriert. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 wiedergegeben. Dabei ist zu beachten, daß ein Mol Disilikat ein Mol Na2O und zwei Mol SiO2 freisetzen kann. Die höhere Lösegeschwindigkeit des hydrothermal hergestellten β-h-Disilikats, verglichen mit den über Tempe ratursinterreaktionen erhaltenen Disilikaten, fällt deutlich ins Auge. Bei allen drei Silikattypen wurde die Alkalität schneller freigesetzt als das Silikat. Bei den β-Modifikationen zeigte sich zudem der im Vergleich zum gelösten Na2O höhere Anteil an gelöstem SiO2. Bei der besonders schnell löslichen β-h-Modifikation wurde ein besonders hoher Anteil an gelöstem Silikat beobachtet.To determine the dissolution behavior of the disilicates, 250 mg (1.37 mmol) of the sample substance were dissolved in 50 ml of water (use concentration 5 g / l) and stirred for 10 or 30 minutes at room temperature. After centrifugation, 40 ml of the supernatant solution were titrated for Na 2 O and SiO 2 . The results are shown in Table 1 below. It should be noted that one mole of disilicate can release one mole of Na 2 O and two moles of SiO 2 . The higher dissolving rate of the hydrothermally produced β-h-disilicate, compared to the disilicate obtained via temperature sintering reactions, is striking. In all three types of silicate, the alkalinity was released faster than the silicate. The β modifications also showed the higher proportion of dissolved SiO 2 compared to the dissolved Na 2 O. A particularly high proportion of dissolved silicate was observed in the particularly rapidly soluble β-h modification.
Gleiche Trends wie bei vollentsalztem Wasser wurden beim Lösen der Di silikate in hartem Wasser beobachtet. Die insgesamt gelöste Disilikatmenge war jedoch geringer, da wahrscheinlich durch die Bildung von Calcium-Si likaten auf den Oberflächen der Kristallite die Lösegeschwindigkeit her abgesetzt wird. Die in Wasser mit einer Calciumhärte von 30°d durchge führten Versuche führten zu den in der nachfolgenden Tabelle 2 wiederge gebenen Meßergebnissen.The same trends as for demineralized water were observed when the Di silicates observed in hard water. The total amount of disilicate dissolved was lower, however, probably due to the formation of calcium Si the dissolving rate on the surfaces of the crystallites is discontinued. The in water with a calcium hardness of 30 ° d Experiments led to those shown in Table 2 below given measurement results.
Da während des Spülvorgangs Alkalität verbraucht wird, beispielsweise durch die Verseifung von Fetten, war es von Interesse, welche Alkalire serve die Reinigungskomponenten nach einem Alkaliverbrauch noch besitzen. Zu diesem Zweck wurden jeweils 1%ige Suspensionen des β-h- und des δ- Disilikats mit 0,1 M HCl-Lösung titriert. Die Salzsäurezugabe erfolgte langsam, und nach jedem Zugabeschritt wurde abgewartet, bis sich ein kon stanter pH-Wert eingestellt hatte. Die Ergebnisse sind in der nachfolgen den Tabelle 3 wiedergegeben. Because alkalinity is consumed during the rinsing process, for example due to the saponification of fats, it was of interest which alkali serve the cleaning components after they have been used with alkali. For this purpose, 1% suspensions of the β-h and the δ- Disilicate titrated with 0.1 M HCl solution. The hydrochloric acid was added slowly, and after each addition step was waited until a con had set constant pH. The results are as follows reproduced the table 3.
Beide Disilikate besitzen praktisch denselben Anfangs-pH-Wert und sind nach Zugabe der äquivalenten Menge Salzsäure neutralisiert. Vergleicht man jedoch die Titrationskurven für β-h- und δ-Na2Si2O5 (vgl. Abb. 1), so kann man feststellen, daß sich der jeweilige Kurvenverlauf im alkalischen Be reich deutlich unterscheidet. Bis etwa zur halben Äquivalenzmenge an Säu ren ist die δ-Modifikation die stärker alkalische Verbindung, wobei der Unterschied im pH-Wert gegenüber der β-h-Kurve bis zu einer ganzen pH- Stufe beträgt. Danach schneiden sich die beiden Kurven, und die β- Verbindung ist die stärker alkalische. Hier betragen die Unterschiede mehr als eine halbe pH-Stufe. Both disilicates have practically the same initial pH value and are neutralized after adding the equivalent amount of hydrochloric acid. However, if you compare the titration curves for β-h- and δ-Na 2 Si 2 O 5 (see Fig. 1), you can see that the curve in the alkaline range differs significantly. Up to about half the equivalent amount of acids, the δ modification is the more alkaline compound, the difference in pH compared to the β-h curve being up to an entire pH level. After that, the two curves intersect and the β compound is the more alkaline. Here the differences are more than half a pH level.
Da die β-Modifikation nach einem Alkaliverbrauch (beim Spülen durch Spei sereste bedingt, hier durch Säurezugabe simuliert) stärker alkalisch ist, weist diese Modifikation eine überraschend höhere Alkalireserve auf, was sich in einem besseren Reinigungsergebnis niederschlagen sollte. Dies war auch tatsächlich der Fall, wie die Beispiele weiter unten zeigen.Since the β modification after an alkali consumption (when rinsing by Spei due to residues, here simulated by adding acid) is more alkaline, this modification has a surprisingly higher alkali reserve, what should result in a better cleaning result. This was in fact, as the examples below show.
Die Bestandteile der nachfolgend angegebenen Rezeptoren (Mengen in Gew.-%) wurden im Pflugscharmischer unter Aufdüsung von Wasser und nachfolgender Trocknung in Granulate überführt. Die Granulate wurden mit dem Oxidati onsmittel aufgemischt.The constituents of the receptors specified below (amounts in% by weight) were in the ploughshare mixer while spraying water and subsequent Drying converted into granules. The granules were made with the Oxidati mixed up onsmittel.
Die Reinigungsleistungen wurden in einer Bosch-Geschirrspülmaschine SMS 6021 ermittelt, wobei als Standard (Probe C) ein handelsüblicher phosphathaltiger Reiniger verwendet wurde. Die Spülbedingungen waren wie folgt: Hartwasser: 16°d, Düsseldorfer Stadtwasser und eine Reinigerdosierung von 30 g auf 5 l Flottenvolumen. Die Anschmutzungen wurden nach bekannten Standardbedingungen (s. Th. Altenschöpfer in "Sei fen, Fette, Anstrichmittel", 73 (1971), Seiten 459 bis 466) hergestellt, und die visuelle aus jeweils 4 Beurteilungen ermittelte Abmusterung er folgte nach einer Skala von 0 bis 10 Punkten, wobei 10 das beste Reini gungsergebnis bedeutet.The cleaning services were carried out in a Bosch SMS dishwasher 6021 determined, whereby as standard (sample C) a commercially available phosphate cleaner was used. The rinsing conditions were like follows: Hard water: 16 ° d, Düsseldorf city water and one Detergent dosage from 30 g to 5 l liquor volume. The soiling were created according to known standard conditions (see Th. Altenschöpfer in "Sei fen, Fette, Anstrichmittel ", 73 (1971), pages 459 to 466), and the visual matching of 4 assessments followed on a scale of 0 to 10 points, with 10 being the best Reini result means.
Die β-Disilikate werden vorzugsweise in Mengen von 20 bis 70, insbesondere von 30 bis 60 Gew.-% eingesetzt.The β-disilicates are preferably used in amounts of 20 to 70, in particular from 30 to 60 wt .-% used.
Ein bedeutender Vorteil der erfindungsgemäß eingesetzten β-h-Disilikate ist, daß sich Reiniger mit hohem Schüttgewicht herstellen lassen, das für die maschinell programmierte Anwendung von Bedeutung ist. Handelsübliche gekörnte Reiniger weisen Litergewichte zwischen ca. 900 und 1000 g/l auf. Bei einer Dosierempfehlung und einem Dosierkästchenvolumen von 40 ml (marktüblich) ergeben sich Reinigermengen von 36 bis 40 g pro Reinigungs gang. Bei Verwendung von Reiniger A kommt es, bedingt durch dessen nied riges Litergewicht, zu einer Unterdosierung von ca. 20 Massen-%, welche bei Einsatz der erfindungsgemäßen Reiniger gemäß B nicht zu befürchten sind. Als Folge einer zu knappen Dosierung können in der Maschine und auf dem Geschirr Ablagerungen auftreten bzw. ein schlechteres Reinigungser gebnis erhalten werden.An important advantage of the β-h-disilicates used according to the invention is that high bulk density cleaners can be made for the machine programmed application is important. Commercial Grained cleaners have liter weights between approx. 900 and 1000 g / l. With a dosage recommendation and a dosage box volume of 40 ml (usual on the market) there are amounts of detergent of 36 to 40 g per cleaning corridor. When using cleaner A it comes, due to its low liger liter weight, to an underdosing of approx. 20 mass%, which not to be feared when using the cleaners according to B according to the invention are. As a result, dosing can be too short in the machine and on deposits appear on the dishes or a poorer cleaner result will be obtained.
Folgende Schüttgewichte (g/l) wurden mit den im Beispiel 1 beschriebenen Reinigern A und B erreicht:The following bulk weights (g / l) were compared to those described in Example 1 Cleaners A and B achieved:
Reiniger A: 740Cleaner A: 740
Reiniger B: 950Cleaner B: 950
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