DE3325503C2 - - Google Patents
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- C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
- C11D17/0008—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties aqueous liquid non soap compositions
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Description
Die Erfindung betrifft ein wasserhaltiges, thixotropes Geschirrwaschmittel,
insbesondere für aromatische Geschirrspülmaschinen.
Handelsübliche Waschmittel für Haushaltsgeschirrspülmaschinen in
Pulverform haben den Nachteil, daß sie bei Lagerung unter Feuchtigkeit
zusammenbacken, und in trockener Form stäuben. Flüssige
Geschirrwaschmittel lassen sich dagegen in automatisierten Geschirrspülmaschinen
wegen der starken Schaumbildung, der äußerst
niedrigen Viskosität und der übermäßig hohen Alkalität dieser
Mittel schlecht einsetzen.
Die bislang bekannten gelförmigen oder thixotropen Geschirrwaschmittel
waren jedoch vor allem deswegen nicht geeignet, weil
sie nicht ausreichend viskos sind, um in dem Abgabebehälter der
Spülmaschine "verankert" zu bleiben und darüber hinaus auf Geschirr,
Glaswaren oder Porzellan fleckige Rückstände hinterlassen.
Im Idealfall sollen thioxtrope Reinigungsmittel im Ruhezustand
hochviskos sein bzw. im plastischen Bingham-Zustand vorliegen
und verhältnismäßig hohe Fließwerte besitzen. Unter Scherbelastung
sollen diese Produkte jedoch schnell flüssig werden, beispielsweise
beim Schütteln im Behälter oder beim Druchpressen
durch eine Düse, und bei Wegfall der aufgewandten Scherkraft
sollten sie schnell in den hochviskosen oder plastischen Zustand
nach Bingham zurückkehren. Ferner müssen diese Produkte hinsichtlich
Phasentrennung oder Ausschwitzen von Bestandteilen bei
längerem Stehen eine hinreichende Stabilität aufweisen.
Derartige bislang z. B. aus der DE-OS 31 38 425 bekannte Waschmittel
für automatische Geschirrspülmaschinen mit den oben erwähnten
Eigenschaften führen bei üblichen Haushaltsgeschirrspülmaschinen
zu Schwierigkeiten. Diese Waschmittel enthalten allgemein
Natriumtripolyphosphat (NaTPP) zum Weichmachen des Wassers,
zum Binden der die Wasserhärte ergebenden Salze und zum Emulgieren
und/oder zur Peptisierung von Schmutz sowie ferner Natriumsilikat
zum Erreichen der gewünschten Alkalität und zum Schutz
für die Glasur und das Dekor von Porzellan sowie im allgemeinen
nur wahlweise Natriumcarbonat zur Erhöhung der Alkalität, ferner
ein Chlor freisetzendes Mittel zur besseren Entfernung von
Schmutzflecken bzw. Wasserflecken und wahlweise ein nichtionisches
Tensid.
Andere Waschnittel dieser Art können schließlich einen Schaumdrücker/Tensid
enthalten, um die Schaumbildung zu verringern und
damit die Wirksamkeit des maschinellen Reinigungsvorganges zu
unterstützen und um letztlich die geforderte Reinigungswirkung
zu ergeben, wie es in "SDA Detergents in Depth, Formulations
Aspects of Machine Dishwashing" von Thomas Oberle (1974) dargestellt
ist. Derart als Flüssigkeit oder Pulver zu gelförmigen Produkten
umformulierte Kombinationen sind ungeeignet,
was zu erheblichen Schwierigkeiten geführt hat. Im allgemeinen
wird bei diesen Mitteln das Hypochlorit-Bleichmittel weggelassen,
da es mit anderen chemisch aktiven Bestandteilen
und insbesondere mit dem Tensid reagiert und dadurch das
Suspendiermittel oder das thixotrope Mittel zersetzt und
dessen Wirksamkeit beeinträchtigt.
So werden in US-PS
41 15 308 thixotrope Pasten für automatische Geschirrspülmaschinen
beschrieben, die ein suspendierendes Mittel
enthalten, z. B. Carboxymethylcellulose, synthetische Tone
u. dgl. und ferner anorganische Salze wie Silikate, Phosphate,
Polyphosphate usw. sowie kleine Mengen eines Tensids und
eines Schaumdrückers aufweisen. Ein Bleichmittel wird
jedoch nicht beschrieben. Aus der US-PS 41 47 650 ist
ein ähnliches Produkt bekannt, das wahlweise Hypochlorit
als Bleichmittel enthält, jedoch kein organisches Tensid
und keinen Schaumdrücker. Das Produkt wird als Waschmittelaufschlämmung
beschrieben, das keine merklichen thixotropen
Eigenschaften aufweist.
Aus US-PS 39 85 668 sind Scheuermittel mit gelartiger
Konsistenz bekannt, die ein Suspendiermittel, vorzugsweise
vom Smectit- und Attapulgit-Typ, ferner Scheuermittel,
wie Quarzsand oder Perlit, sowie Füllstoffe, wie gepulverte
Polymere geringer Dichte oder expandierten Perlit, enthalten,
wobei diese Füllstoffe einen gewissen Auftrieb zeigen
und somit die Mischung stabilisieren und zusätzlich als
Ballaststoffe wirken und dabei Wasser ersetzen, das sonst
eine unerwünschte überstehende Schichtenbildung aufgrund
des Ausschwitzens oder einer Phasenbeeinträchtigung ergeben
würde. Neben diesen Grundbestandteilen können derartige
Scheuermittel noch wahlweise Hypochlorit-Bleichmittel,
bleichstabile Tenside und Puffersubstanzen, z. B. Silikate,
Carbonate, Monophosphate usw., enthalten. Ferner können
auch Gerüststoffe, wie NaTPP, vorhanden sein, um die Builderwirkung
der Puffersubstanzen zu unterstützen. Die Menge
derartiger Gerüststoffe soll 5 Gew.-%, bezogen auf die
Gesamtzusammensetzung, nicht überschreiten. Die Aufrechterhaltung
des gewünschten pH-Wertes auf über 10 erfolgt
durch die Puffer-/Gerüststoff-Komponenten, wobei der hohe
pH-Wert eine Zersetzung des Chlorbleichmittels und eine
unerwünschte Wechselwirkung zwischen Tensid und Bleichmittel
auf ein Minimum beschränken soll. Das gegebenenfalls
vorhandene NaTPP ist auf 5 Gew.-% begrenzt; Schaumdrücker
sind in diesen Produkten nicht enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geschirrwaschmittel
für automatische Geschirrspülmaschinen zu schaffen,
das thixotrope Eigenschaften besitzt und eine verbesserte
chemische und physikalische Stabilität aufweist und das
sich in der Waschflüssigkeit leicht und schnell dispergieren
läßt, damit die Reinigung von Porzellan, Glas und Geschirr
wirksam erfolgen kann, ohne daß einer der vorstehend beschriebenen
Nachteile auftritt.
Ferner ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
Geschirrwaschmittel mit guter physikalischer Stabilität
zu schaffen, das auch nach längeren Lagerzeiten keine
wesentliche Phasentrennung zeigt. Ferner soll das neue
Geschirrwaschmittel so aufgebaut sein, daß keine oder
zumindest nur wesentlich abgeschwächte unerwünschte Wechselwirkungen
zwischen der chemisch aktiven Bestandteilen
auftreten.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines
Geschirrwaschmittels für automatische Geschirrspülmaschinen,
das die vorstehend erwähnte Stabilität auch bei stark
alkalischer Einstellung des Waschmittels, die für die
wirksame Reinigungskraft erforderlich ist, aufweist. Weiterhin
soll das Geschirrwaschmittel bessere rheologische
Eigenschaften aufweisen und bei niedrigen Schergeschwindigkeiten
höhere Viskositäten und bei hohen Schergeschwindigkeiten
niedrigere Viskositäten haben, so daß es vorteilhaft
in der Abgabevorrichtung der Spülmaschine eingesetzt
werden kann. Schließlich soll ein Geschirrwaschmittel
geschaffen werden mit einer geringen Schaumentwicklung,
verbesserter Reinigungskraft und schnellerer Dispergierbarkeit
in einer Geschirrspülmaschine.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein wasserhaltiges,
thixotropes Geschirrwaschmittel, insbesondere
für automatische Geschirrspülmaschinen, das
gemäß Hauptanspruch formuliert ist.
Die erfindungsgemäßen Geschirrwaschmittel für automatische
Geschirrspülmaschinen weisen eine geringe Schaumbildung auf,
sind sowohl chemisch als auch physikalisch stabil, lösen
sich schnell in der Waschflüssigkeit auf und sind besonders
wirksam bei pH-Werten, die eine verbesserte Reinigungswirkung
ergeben, nämlich bei pH-Werten im Bereich von 10,5
bis 13,5. Die erfindungsgemäßen Mischungen haben normalerweise
eine gelartige Konsistenz, d. h., sie sind stark viskose,
opake, gallertartige Produkte mit einer Bingham-Elastizität
und haben somit verhältnismäßig hohe Fließwerte. Dementsprechend
ist eine bestimmte Scherkraft erforderlich,
um das Ausfließen zu bewirken oder zu verstärken, so wie
man sie in einer Abgabevorrichtung einer betriebenen oder
eingeschalteten automatischen Geschirrspülmaschine hat.
Unter diesen Bedingungen wird die erfindungsgemäße Mischung
schnell in einen fluiden Zustand gebracht und leicht abgegeben.
Bei Aufhebung der Scherkraft kehrt die fluide Mischung
schnell in ihren hochviskosen Zustand bzw. in den plastischen
Bingham-Zustand zurück und nimmt nahezu ihre frühere
Konsistenz wieder an.
Im allgemeinen ist die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen
Geschirrwaschmittel direkt abhängig von dem zur Verfügung
stehenden, Chlorgehalt, der Alkalität, der Löslichkeit
im Waschmedium und der Schaumhemmung. Der pH-Wert der
erfindungsgemäßen Geschirrwaschmittel liegt vorzugsweise
bei wenigstens etwa 9,5, besonders bevorzugt im Bereich
von etwa 10,5 bis 13,5 und ganz besonders bevorzugt bei
wenigstens etwa 11,5. Bei relativ niedrigen pH-Werten
ist das erfindungsgemäße Geschirrwaschmittel zu viskos,
d. h. nahezu fest, und läßt sich unter den in der Abgabevorrichtung
vorherrschenden Scherkräften nicht mehr leicht
in einen fluiden Zustand bringen; ein derartiges Mittel
büßt dann den größten Teil oder sogar seine gesamten thixotropen
Eigenschaten ein. Die Zugabe von NaOH ist daher
häufig erforderlich, um den pH-Wert auf einen Wert innerhalb
des oben angegebenen Bereichs zu erhöhen und die Fließeigenschaften
zu verbessern. Auch die Anwesenheit von Carbonat
ist häufig erforderlich, da es als Puffersubstanz die
Aufrechterhaltung des gewünschten pH-Bereichs gewährleistet.
Ein Unterschied an Carbonat sol vermieden werden, da sich
sonst nadelartige Carbonatkristalle bilden, die die Stabilität,
Thixotropie und/oder Reinigungskraft des erfindungsgemäßen
Geschirrwaschmittels beeinträchtigen. Kaustische
Soda (NaOH) dient ferner dazu, den vorhandenen Schaumdrücker,
nämlich den Phosphorsäureester oder Phosphonsäureester,
zu neutralisieren. Das erfindungsgemäße Geschirrwaschmittel
enthält in der Regel etwa 0,5 bis 3 Gew.-% NaOH und
etwa 2 bis 9 Gew.-% Natriumcarbonat; es sollte jedoch bemerkt
werden, daß eine ausreichende Alkalität auch durch das
vorhandene NaTPP und Natriumsilikat gewährleistet werden
können.
Das in dem erfindungsgemäßen Geschirrwaschmittel in einer
Menge im Bereich von etwa 8 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise
von etwa 20 bis 30 Gew.-%, vorliegende NaTPP sollte vorzugsweise
frei von Schwermetallen sein, da diese zu einer
Zersetzung oder Inaktivierung des bevorzugt eingesetzten
Natriumhypochlorits und anderer Chlorbleichmittel beitragen.
Zur Verbesserung und Beschleunigung der Hydratation und
des Löslichmachens von NaTPP und zur Vermeidung einer
unerwünschten Verdickung des Geschirrwaschmittels kann das
NaTPP einen druchschnittlichen Hydratisierungsgrad von
weniger als etwa 1 oder mehr als 5 haben, was einem Wassergehalt
von 0 bis 2,7 Gew.-% bzw. von wenigstens 16,5 Gew.-%
entspricht, einschließlich dem stabilen Hexahydrat (Hydratisierungsgrad
von 6) entsprechend einem Wassergehalt von etwa
18 Gew.-% oder mehr. Tatsächlich ist eine Befeuchtung auf
durchschnittlich etwa 0,3 bis 1 Gew.-% Wasser sehr wirksam
und dient dazu. Keime des stabilen Hexahydrats zu bilden,
die die Hydratisierung und das Löslichmachen der verbleibenden
NaTPP-Teilchen fördern.
Die Schaumdämpfung ist wichtig, um die Wirksamkeit der
Geschirrspülmaschine zu erhöhen und um destabilisierende
Wirkungen, die aufgrund einer übermäßigen Schaumbildung
bei Gebrauch auftreten können, auf ein Mindestmaß zu beschränken.
Der Schaum kann durch geeignete Auswahl sowohl
der Art als auch der Menge der Tenside, die den hauptsächlichen
schaumproduzierenden Bestandteil darstellen, ausreichend
verringert werden. Das Ausmaß der Schaumentwicklung
hängt auch von der Härte des Waschwassers in der Waschmaschine
ab, wobei eine geeignete Einregelurierung der Anteile
an NaTPP, das einen wasserweichmachenden Effekt besitzt,
dazu beitragen kann, den gewünschten Grad an Schaumdämpfung
zu erreichen. Im allgemeinen wird jedoch bevorzugt, einen
gegenüber Chlorbleichmitteln beständigen Schaumdrücker oder
-dämpfer einzusetzen. Besonders wirksam sind hierbei die
Alkylphosphonsäureester der Formel
die z. B. von BASF-Wyandotte (PCUK-PAE) erhältlich sind,
und insbesondere die Alkylphosphonsäureester der Formel
die z. B. von Hooker (SAP) und Knapsack (LPKn-158) erhältlich
sind, wobei eine oder beide R-Gruppen in beiden Esterarten
unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 12 bis 20
C-Atomen darstellen. Es können auch Mischungen der beiden
Esterarten oder andere gegenüber Chlorbleichmittel beständige
Arten oder Mischungen von Mono- und Diestern der genannten
Arten eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist eine
Mischung aus Mono- und Di-(C₁₆- bis C₁₈-Alkyl)-phosphorsäureestern,
beispielsweise die Monostearyl- und Distearylphosphorsäureester
im Verhältnis 1,2 : 1 (Produkt von Knapsack).
In der Regel wird der Schaumdrücker in einer Menge von 0,1
bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 0,5 Gew.-%, in dem
erfindungsgemäßen Geschirrwaschmittel eingesetzt, wobei das
Gewichtsverhältnis von Tensid (Komponente d) zu Schaumdrücker
(Komponente e) im allgemeinen im Bereich von etwa
10 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise im Bereich von 4 : 1 bis 1 : 1,
liegt. Andere Schaumdrücker umfassen z. B. die bekannten
Silikone.
Erfindungsgemäß
werden Alkalimetallhypochlorite, wie z. B. Kalium-,
Lithium-, Magnesium- und insbesondere Natriumhypochlorit eingesetzt.
Die erfindungsgemäßen Geschirrwaschmittel sollen
eine solche Menge an Chlorbleichmittel enthalten, die
ausreicht, um etwa 0,2 bis 4 Gew.-% aktives Chlor zu liefern,
was beispielsweise durch Ansäuern von 100 Teilen des Geschirrwaschmittels
mit überschüssiger Salzsäure bestimmt
werden kann. Eine Lösung, die etwa 0,2 bis 4 Gew.-% Natriumhypochlorit
enthält, liefert bzw. enthält auch etwa den
gleichen Prozentsatz an aktivem Chlor. Besonders bevorzugt
wird ein Gehalt an 0,8 bis 1,6 Gew.-% aktivem Chlor.
Das Natriumsilikat, das zur Alkalität und zum Schutz von
harten Oberflächen, wie beispielsweise Porzellanglasuren
und Dekors, beiträgt, wird in einer Menge im Bereich von
etwa 2,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 5 bis 15 Gew.-%,
in dem erfindungsgemäßen Geschirrwaschmittel eingesetzt.
Das Natriumsilikat wird im allgemeinen in Form
einer wäßrigen Lösung zugefügt und besitzt vorzugsweise
ein Na₂O : SiO₂-Verhältnis von etwa 1 : 2,2 bis 1 : 2,8. Auch
die meisten anderen Bestandteile der erfindungsgemäßen
Geschirrwaschmittel, insbesondere Natriumhydroxid, Natriumhypochlorid,
Schaumdrücker und thixotropes Verdickungsmittel,
werden häuig in Form von vorher hergestellten wäßrigen
Dispersionen oder Lösungen eingesetzt.
Die in den erfindungsgemäßen Geschirrwaschmitteln eingesetzten
Tenside
werden in Mengen von etwa 0,1 bis
5 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 0,3 bis 0,8 Gew.-% eingesetzt
und sind lineare oder
verzweigtes Alkalimetallmono- und/oder -Di-C₈-C₁₄-alkyldiphenyldioxid-monosulfonate
und/oder -disulfonate, beispielsweise
die im Handel erhältlichen Produkte DOWFAX 3B-2
und DOWFAX 2A-1-WZ. Im allgemeinen neigen Paraffinsulfonate
dazu, die thixotropen Eigenschaften nachteilig zu beeinflussen
oder gar zu zerstören, wobei festgestellt wurde,
daß sie einen übermäßigen Viskositätsanstieg hervorrufen,
wodurch ernste Schwierigkeiten hinsichtlich der erforderlichen
hohen Scherkräfte auftreten. Die Tenside sollen
ferner mit anderen Bestandteilen der erfindungsgemäßen
Mischung verträglich sein.
Thixotrope Verdickungsmittel, d. h. Verdickungsmittel oder
suspendierende Mittel, die einem wäßrigen Medium thixotrope
Eigenschaften verleihen, sind bereits bekannt und können
organische oder anorganische wasserlösliche, wasserdispergierbare
oder kolloidbildende monomere oder polymere Produkte
sein, die natürlich in den erfindungsgemäßen Geschirrwaschmitteln
stabil sind, d. h. beständig gegenüber hoher
Alkalität und Chlorbleichmitteln, wie z. B. Natriumhypochlorit.
Die besonders bevorzugten Verdickungsmittel oder
Suspendiermittel sind im allgemeinen anorganische kolloidbildende
Tone vom Smectit- und/oder Attapulgit-Typ. Diese
Substanzen werden im allgemeinen in Mengen von etwa 2
bis 5 Gew.-% eingesetzt, wobei die Menge in jedem Falle
ausreichen soll, um dem Produkt die gewünschte Bingham-Plastizität
zu verleihen.
Smectittone umfassen u. a. Montmorillonit (Bentonit), Hectorit,
Saponit u. dgl. Diese Produkte werden unter den
Handelsnamen "Thixogel Nr. 1" und "Gelwhite GP" von der
Georgia Kaolin Company vertrieben und sind Montmorillonite.
Als Attapulgitton können die unter dem Handelsnamen "Attagel",
wie beispielsweise "Attagel 40", "Attagel 50" und
"Attagel 150", von der Engelhard Minerals und Chemicals
Corporation eingesetzt werden. Auch Mischungen von Smectit
und Attapulgit in Gewichtsverhältnissen von 4 : 1 bis
1 : 5 sind hierfür geeignet. Verdickungsmittel oder Suspendiermittel
der vorstehend genannten Art sind wohlbekannt
und z. B. in US-PS 39 85 668 beschrieben. Reibmittel oder
Poliermittel sollten vermieden werden.
Die in den erfindungsgemäßen Geschirrwaschmitteln enthaltende
Wassermenge sollte natürlich nicht so hoch sein, daß das
Produkt eine übermäßig niedrige Viskosität und Fließfähigkeit
erhält, aber auch nicht so niedrig sein, daß eine
übermäßig hohe Viskosität und niedrige Fließfähigkeit
hervorgerufen wird, wobei in jedem Falle die thixotropen
Eigenschaften nachteilig beeinflußt oder gar zerstört
werden. Die geeignete Wassermenge kann leicht durch Routineversuche
in jedem benachbarten Fall bestimmt werden, sie
liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 45 bis 75 Gew.-%,
vorzugsweise von etwa 55 bis 65 Gew.-%. Das eingesetzte
Wasser ist vorzugsweise entionisiert oder weichgemacht.
Das erfindungsgemäße Produkt zeigt ein verbessertes rheologisches
Verhalten, insbesondere hinsichtlich der Viskosität
als Funktion der Scherkräfte. Die Untersuchungen bestätigen,
daß die erfindungsgemäßen Mischungen eine höhere
Viskosität bei niedriger Schergeschwindigkeit und eine
geringere Viskosität bei einer hohen Schergeschwindigkeit
aufweisen, und die Ergebnisse zeigen an, daß eine wirksame
Überführung in den fluiden Zustand und eine wirksamere
Gelierung bei den Scherkräften, die bei Geschirrspülmaschinen
auftreten, ermöglicht wird. Das bedeutet in der
Praxis verbesserte Gieß- und Verarbeitungseigenschaften der
erhaltenen Produkte, die nicht in unerwünschter Weise aus
der Abgabevorrichtung austreten können, wie dies bei üblichen
flüssigen Geschirrwaschmitteln der Fall ist.
Bei den Scherkräften, die bei 3 bis 30 Umdrehungen pro
Minute auftreten, werden Viskositäten nach Brookfield
in einem Bereich von 15 000 bis 30 000 cP bis etwa 3000
bis 5000 cP erhalten, gemessen bei Zimmertemperatur mit
einem LVT-Brookfield-Viskosimeter nach 3 Minuten mit einer
Spindel Nr. 4. Eine Schergeschwindigkeit von 7,4 Sec-1
entspricht etwa 3 Spindelumdrehungen pro Minute. Eine etwa
10fache Erhöhung der Schergeschwindigkeit ergibt eine
etwa 6- bis 7fache Verringerung der Viskosität. Bei den
bekannten gelartigen Geschirrwaschmitteln liegt die entsprechende
Viskositätsverringerung nur bei einem etwa 2fachen
Wert. Darüber hinaus haben diese bekannten Mischungen bei
etwa 3 Umdrehungen pro Minute eine Anfangsviskosität von nur
etwa 2500 bis 2700 cP. Die erfindungsgemäßen Mischungen
zeigen einen Schwellenwert der Fluidisierung bei niedrigeren
Schergeschwindigkeiten und in einem deutlich größeren
Ausmaß des anteiligen Anstieges der Schergeschwindigkeit
gegenüber der anteiligen Verringerung der Viskosität.
Diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Produkte wird
durch den Thixotropie-Index (TI) ausgedrückt, der dem
Verhältnis der tatsächlichen Viskosität bei 3 Umdrehungen
pro Minute zu der tatsächlichen Viskosität bei 30 Umdrehungen
pro Minute entspricht. Die erfindungsgemäßen Mischungen
haben einen TI-Wert von etwa 2,5 bis 10 und vorzugsweise
von 6 bis 8. Alle erfindungsgemäßen Geschirrwaschmittel,
die geprüft wurden, zeigten eine vollständige und rasche
Rückkehr in ihren früheren Ruhezustand mit entsprechender
Konsistenz, wenn keine Scherkräfte mehr ausgeübt wurden.
Gemäß einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Geschirrwaschmittel werden zuerst alle
anorganischen Salze, d. h. Carbonat (falls vorhanden),
Silikat und Tripolyphosphat, in dem wäßrigen Medium aufgelöst
oder dispergiert. Das Verdickungsmittel wird zuletzt
zugefügt. Der Schaumdrücker (falls vorhanden) wird vorher
als wäßrige Dispersion hergestellt, ebenso das Verdickungsmittel.
Die Dispersion des Schaumdrückers, die kaustische
Soda (wenn vorhanden) und die anorganischen Salze werden
zuerst bei erhöhten Temperaturen in wäßrigem Medium (entionisiertem
Wasser) gemischt und anschließend unter ständigem
Rühren gekühlt. Bleichmittel, Tensid und Verdickungsmitteldispersion
von Raumtemperatur werden anschließend
zu der gekühlten (25 bis 35°C) Lösung zugefügt. Wenn man
von dem Chlorbleichmittel absieht, beträgt die Gesamtsalzkonzentration
(NaTPP, Natriumsilikat und Carbonat) in
der erfindungsgemäßen Mischung im allgemeinen etwa 20
bis 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 30 bis 40 Gew.-%.
Weitere herkömmliche Bestandteile können in die erfindungsgemäßen
Geschirrwaschmittel in kleinen Mengen, im allgemeinen
weniger als etwa 3 Gew.-%, eingearbeitet werden, beispielsweise
Parfum, hydrotrope Mittel, z. B. Natriumbenzolsulfonat,
Natriumtoluolsulfonat, Natriumxylolsulfonat
und Natriumcumolsulfonat, ferner Konservierungsstoffe,
Färbemittel und Pigmente u. dgl., die naütrlich sämtlich
beständig gegen Chlorbleichmittel und hohe Alkalität sein
müssen. Zum Färben werden besonders bevorzugt die chlorierten
Phthalocyanine und Polysulfide von Alumosilikaten
eingesetzt, die gefällige grüne bzw. blaue Farbtöne ergeben.
Titandioxid kann zum Aufhellen oder Neutralisieren von
Fehlfarben eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen flüssigen Geschirrwaschmittel können
in bekannter Weise zum Waschen von Geschirr oder anderen
Küchengeräten u. dgl. in automatischen Geschirrspülmaschinen,
die mit einer geeigneten Abgabevorrichtung für Waschmittel
ausgerüstet sind, in einem wasserhaltigen Waschbad leicht
in wirksamen Mengen eingesetzt werden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter
erläutert. Sämtliche Mengenangaben sind als Gewichtsangaben
zu verstehen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes
angegeben wird.
Es wurde zunächst eine Vordispersion I mit einem Schaumdrücker
hergestellt, der eine 2 : 1-Mischung aus Mono- und
Di-(C₁₆- bis C₁₈-)alkylestern der Phosphonsäure (LPKn
158 von Knapsack) in einer Menge von 0,16 g in 6 g Wasser
enthielt, wobei die Dispersion durch 30 Minuten langes
Mischen mit einem Scheibenrührer bei 60°C erhalten wurde.
Eine weitere Vordispersion II wurde aus einem Smectit
(GELWHITE GP) in einer Menge von 3 g in 17 g Wasser hergestellt,
wobei 10 Minuten lang bei einer Temperatur von
70°C mit einem Z-Schaufelmischer gemischt wurde.
Die folgenden Bestandteile wurden in einem Giusti-Mischer
bei 50 bis 60°C vermischt:
Diese Mischung wurde unter ständigem Rühren auf 25 bis
30°C abgekühlt und dann bei Zimmertemperatur die folgenden
Bestandteile zugesetzt:
Als Tensid wurde eine 45%ige wäßrige Lösung aus Natriummonodecyl-diphenyloxid-disulfonat
und Natriumdidecyl-diphenyloxid-disulfonat
eingesetzt.
Es wurde eine opake gelartige Mischung mit etwa 40% aktiven
Bestandteilen erhalten, die einen TI-Wert von etwa 7 bzw.
eine tatsächliche Viskosität von 28 000 cP bei 3 Umdrehungen
pro Minute und 4000 cP bei 30 Umdrehungen pro Minute aufwies.
Bei der Prüfung in einer automatischen Geschirrspülmaschine
mit Abgabevorrichtung zeigte die erfindungsgemäße
Mischung ein ausgezeichnetes Reinigungsverhalten, wobei
sie leicht und schnell abgegeben wurde. Das erfindungsgemäße
Geschirrwaschmittel war in zufriedenstellender Weise nicht
schäumend. Nach längerem Aufbewahren des Produktes in
einem geschlossenen Behälter wurde praktisch keine oder
nur eine unwesentliche Phasentrennung beobachtet. Der pH-Wert
des Waschmittels betrug in einer 1%igen wäßrigen
Lösung 11,6. Das Verhalten unter Scherbedingungen war
ausgezeichnet; nach Aufhebung der Scherkräfte kehrte das
Produkt sehr schnell wieder zur Konsistenz des vorherigen
Ruhezustands zurück, was zeigt, daß der Fließwert nicht
merklich nachteilig beeinflußt wird, wenn die Beanspruchungen
innerhalb der vorstehend angegebenen Grenzwerte der
Scherkraft liegen, die wenigstens angenähert denen entsprechen,
die in einer eingeschalteten automatischen Geschirrspülmaschine
auftreten. Es ergaben sich auch keine erkennbaren
Unterschiede bei der Abgabe des Produktes aus einer
Tube, verglichen mit der Abgabe aus einer Abgabevorrichtung
einer Spülmaschine.
Beispiel 1, in dem die Wirkung eines erfindungsgemäßen
Geschirrwaschmittels mit einer Kombination aus Polyphosphat,
Carbonat und Silikat in einer Gesamtkonzentration
von etwa 37% gezeigt wurde, wurde wiederholt mit dem
Unterschied, daß die Gesamtkonzentration dieser Salze
innerhalb der oben angegebenen Grenzen variiert wurde.
Die besten Ergebnisse wurden mit einer Gesamtkonzentration
dieser kombinierten Salze von wenigstens 30% und insbesondere
mit einer NaTPP-Konzentration von mindestens etwa
20% erhalten. Höhere Silikatkonzentrationen, die erwünscht
sind, um die Porzellanglasur und das Dekor zu schützen,
ergeben auch eine höhere Alkalität, die durch eine geeignete
Reduzierung der Natriumhydroxidkonzentration und/oder
Regulierung der Natriumcarbonatkonzentration kompensiert
werden kann. Die Ergebnisse zeigen, daß diese Mischungen
sehr empfindlich auf Änderungen in der NaTPP-Konzentration
(der höhere Konzentrationsbereich ist wirksamer) und des
Hydrierungsgrades reagieren. Änderungen in der Tensidkonzentration
erfordern im allgemeinen auch eine entsprechende
und direkte Änderung in der Konzentration des Schaumdrückers,
um die gewünschte geringe Schaumentwicklung
zu erreichen.
Eine Erniedrigung des pH-Wertes der Mischung aus Beispiel
1 auf unter etwa 10,5 bewirkt eine erhebliche Abnahme
des Wirkungsgrades dieser Mischung und eine entsprechende
Erniedrigung der Fließfähigkeit.
Die folgenden Bestandteile wurden unter Rühren in der
Reihenfolge, in der die Bestandteile nachstehend aufgeführt
sind, einem Mischkessel zugeführt und bis zur fertigen
Homogenisierung gemischt.
Chemische und physikal. Eigenschaften der erhaltenen Mischung: | |
Gesamtfeuchtigkeitsgehalt|59,5% | |
aktives Chlor | 1,2 ±0,1% |
Silikate | 8,5% |
pH | 12,8 ±0,3 |
Dichte | 1,35 Min. |
Viskosität (Brookfield-RVF-Viskosimeter, Spindel Nr. 5, 20 UpM bei 25°C). | 9250 ±3250 cP |
Claims (12)
1. Wasserhaltiges, thixotropes Geschirrwaschmittel, insbesondere
für automatische Geschirrspülmaschinen, mit einem pH-Wert
von etwa 10,5 bis 13,5, enthaltend
- a) 8 bis 35 Gew.-% Alkalimetalltripolyphosphat mit einem durchschnittlichen Hydratationsgrad von weniger als 1 oder mehr als 5,
- b) 2,5 bis 20 Gew.-% Natriumsilikat,
- c) 0 bis 9 Gew.-% wasserlösliches Natriumcarbonat,
- d) 0,1 bis 5 Gew.-% von in Wasser dispergierbarem, gegen Chlorbleichmittel beständigem organischen Tensid der Gruppe aus linearem und verzweigten Alkalimetallmono- und/oder di-C₈- bis C₁₄-alkyldiphenyloxid-monosulfonaten und/oder -disulfonaten,
- e) 0,1 bis 5 Gew.-% gegen Chlorbleichmittel beständiges, schaumbremsendes Mittel der Gruppe aus Alkylphosphonsäureestern und sauren Alkylphosphorsäureestern,
- f) Natriumhypochlorit in einer Menge, die etwa 0,2 bis 4 Gew.-% verfügbares Chlor liefert,
- g) ein thixotropes Verdickungsmittel in einer Menge, die ausreicht, daß die Zusammensetzung einen Thixotropie-Index von etwa 2,5 bis 10 aufweist, und
- h) Wasser in einer die erwünschten thixotropen Eigenschaften nicht beeinträchtigenden Menge.
2. Geschirrwaschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Tensid ein Gemisch aus Alkalimetallmono- und di-(C₈-
bis C₁₄-alkyl)-diphenyloxidmono- und disulfonaten ist.
3. Geschirrwaschmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es als Tensid 0,5 bis 2 Gew.-% einer Mischung aus
Natriumsalzen der Mono- und Di-(C₈- bis C₁₄-alkyl)-diphenyloxidsulfonsäuren
enthält.
4. Geschirrwaschmittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdickungsmittel
ein Smectit- und/oder Attapulgitton ist.
5. Geschirrwaschmittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schaumbremsende
Mittel Alkylphosphatester und/oder Alkylphosphonsäureester
mit 1 bis 2 C₁₂- bis C₂₀-Alkylgruppen umfaßt.
6. Geschirrwaschmittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, enthaltend
- a) 20 bis 30 Gew.-% Natriumtripolyphosphat mit einem durchschnittlichen Hydratationsgrad von weniger als 1 oder mehr als 5,
- b) 2,5 bis 20 Gew.-% Natriumsilikat,
- c) 2 bis 9 Gew.-% Natriumcarbonat,
- d) 0,3 bis 0,8 Gew.-% Tensid,
- e) 0,1 bis 0,5 Gew.-% schaumbremsendes Mittel,
- f) Natriumhypochlorit in einer ausreichenden Menge, um etwa 0,8 bis 1,6 Gew.-% verfügbares Chlor zu liefern,
- g) 1,5 bis 10 Gew.-% eines thixotropen Smectit- und/oder Attapulgittons als Verdickungsmittel, die ausreichen, daß die Zusammensetzung einen Thixotropie-Index von etwa 2,5 bis 10 aufweist, und
- h) Wasser in einer die erwünschten thixotropen Eigenschaften nicht beeinträchtigenden Menge.
7. Geschirrwaschmittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als
Verdickungsmittel 2 bis 5 Gew.-% thixotropen Montmorillonitton
enthält.
8. Geschirrwaschmittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als
Verdickungsmittel 2 bis 5 Gew.-% thixotropen Attapulgitton
enthält.
9. Geschirrwaschmittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Thixotropie-Index
einen Wert von 6 bis 8 hat.
10. Geschirrwaschmittel nach den vorhergehenden Ansprüchen,
gekennzeichnet durch einen Gehalt an 55 bis 65 Gew.-% Wasser.
11. Verfahren zur Herstellung eines Geschirrwaschmittels gemäß
den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
zunächst eine wäßrige Dispersion des schaumbremsenden
Mittels (Komponente e) hergestellt wird, die erhaltene
Dispersion mit Alkalimethalltripolyphosphat (Komponente a),
Natriumsilikat (Komponente b) und Alkalimetallcarbonat
(Komponente c) in Wasser gemischt wird, worauf diese
erhaltene Mischung mit einem Tensid (Komponente d), einem
Chlorbleichmittel (Komponente f) und einer vorher hergestellten
wäßrigen Dispersion eines thixotropen Verdickungsmittels
(Komponente g) vermischt wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines Mittels nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mischung durch Zugabe der Bestandteile in Wasser in der
Reihenfolge Komponente (g), dann die halbe Menge der
Komponente (a), dann jede der Komponenten (e) und (f),
danach jede der Komponenten (c) und (b), dann die andere
halbe Menge der Komponente (a) und schließlich die Komponente
(d) hergestellt wird.
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