Formstabile und spezifisch leichte alkalische Reinigungsmittel sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft formstabile und spezifisch leichte alkalische Reinigungsmittel, mindestens bestehend aus 2 bis 50 Gewichts% Alkaliphosphaten, 2 bis 50 Gewichts% Silikaten, 1 bis 60 Gewichts% Alkalihydroxiden und/oder Alkalicarbonaten bzw. -hydrogencarbonaten sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

[0002] Da pulverförmige Reinigungsmittel häufig stark staubende Produkte sind, welche darüber hinaus wegen ihres Gehaltes an hygroskopischen Bestandteilen, beispielsweise Alkalihydroxiden oder Alkalimetasilikaten, zum Verbacken oder Verklumpen neigen, ist bereits vorgeschlagen worden, zur Verwendung an den Dosiergeräten von Melkmaschinen und gewerblichen Geschirrspülmaschinen schmelzblockförmige Reinigungsmittel einzusetzen, welche durch Vergießen einer homogenen Masse in Formen erhalten wurden. Dabei werden entweder Alkalisilikat, Alkalihydroxid, Alkalitriphosphat und eine aktivchlorabspaltende Verbindung mit Wasser zu einer gießfähigen homogenen Masse angerührt (vergl. EP-A-203 526); die gießfähige Masse kann auch frei von Alkalihydroxiden sein (vergl. US-A- 4 690 770) ; oder es werden Alkalisilikat, Alkalihydroxid, Alkalitriphosphat und ein organischer Komplexbildner gemeinsam bei etwa 60°C aufgeschmolzen (vergl. DE-A- 3 519 353).

[0003] Nachteilig ist bei den bekannten schmelzblockförmigen Reinigungsmitteln, daß sie wegen ihrer Schwerlöslichkeit und wegen ihrer unterschiedlichen Ablösemengen nur mit speziellen Dosiersystemen verwendet werden können. Bei direkter Dosierung, beispielsweise in Geschirrspülmaschinen, löst sich ein Schmelzblock in der zur Verfügung stehenden Zeit nur unvollständig auf, was zwangsläufig eine verminderte Reinigungswirkung mit sich bringt.

[0004] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung formstabiler und spezifisch leichter alkalischer Reinigungsmittel anzugeben, welche mindestens aus Alkaliphosphaten, Silikaten, Alkalihydroxiden und/oder Alkalicarbonaten bzw. -hydrogencarbonaten sowie Phosphorsäurepartialestern bestehen, wobei die resultierenden Reinigungsmittel eine geringe Dichte aufweisen und bei Berührung mit Wasser leicht zerfallen. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man den Phosphorsäurepartialester mit Wasser im Gewichtsverhältnis von (1 : 2) bis (1 : 80), vorzugsweise von (1 : 3,5) bis (1 : 72), unter intensiven Rühren verschäumt, daß man die übrigen Komponenten unter Rühren und/oder Kneten in den Schaum einarbeitet, daß man die resultierende Mischung zu Formlingen verarbeitet und daß man die Formlinge 0,5 bis 15 Stunden abbinden läßt. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann wahlweise auch noch dadurch weitergebildet sein, daß

a) man den Phosphorsäurepartialester mit Wasser in Gegenwart von gasabspaltenden Mitteln, z,B. Alkalihydrogencarbonaten, verschäumt;

b) man die Formlinge durch Einfüllen der Mischung in Formen erhält;

c) man die Formlinge durch Strangpressen der Mischung erhält;

d) man die gepreßten Stränge in Stücke zerschneidet.

[0005] Als Phosphorylierungsmittel zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Phosphorsäurepartialester können Polyphosphorsäuren verschiedener Kondensationsgrade verwendet werden; geeignete organische Hydroxylverbindungen sind beispielsweise Oligoglykolether von Alkoholen mit 6 bis 15 C-Atomen pro Molekül bzw. diesen entsprechende technische Mischungen von Alkoholen oder von (Alkyl-)Phenolen mit 6 bis 15 C-Atomen pro Molekül, jeweils mit 2 bis 12 Ethylenoxid- und/oder Propylenoxid-Einheiten pro Molekül des Alkyl- bzw. (Alkyl-) Aryloligoglykolethers. Als organische Hydroxylkomponenten für die Umsetzung mit den Phosphorylierungsmitteln können ferner Gemische von einwertigen organischen Hydroxylverbindungen der vorstehend beschriebenen Art mit mehrwertigen organischen Hydroxylverbindungen, beispielsweise nach der Arbeitsweise gemäß der DE-C-26 45 211, zum Einsatz kommen.

[0006] Das Reinigungsmittel gemäß der Erfindung kann als Alkaliphosphate beispielsweise Mononatrium-dihydrogen-monophosphat, Dinatrium-hydrogen-monophosphat, Trinatrium-monophosphat, Monokalium-dihydrogen-monophosphat, Dikalium-hydrogen-monophosphat, Trikalium-monophosphat, Dinatrium-dihydrogen-diphosphat, Trinatrium-hydrogen-diphosphat, Tetranatrium-diphosphat, Tetrakalium-diphosphat, Pentanatrium-triphosphat, Pentakalium-triphosphat oder hochmolekulare, wasserlösliche Polyphosphate wie Grahamsalz enthalten.

[0007] Als Silikate kann das erfindungsgemäße Reinigungsmittel Natriummetasilikat, Wasserglaslösungen im Verhältnis Na₂O : SiO₂ = 1 : 2,0 bis 1 : 3,5, Schichtsilikate oder Zeolith A enthalten.

[0008] Das Reinigungsmittel gemäß der Erfindung kann Natrium-und/oder Kaliumhydroxid (wasserfrei oder als Monohydrat) sowie Natrium- oder Kaliumcarbonat enthalten.

[0009] Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel kann weiterhin Komplexbildner wie Phosphonate und/oder Natriumsalze der Ethylendiamintetraessigsäure oder der Nitrilotriessigsäure und/der komplexierende Carbonsäuren wie Citronensäure oder Weinsäure in Mengen von 0,5 bis 5 Gewichts% enthalten.

[0010] Weiterhin kann das Reinigungsmittel gemäß der Erfindung Tenside enthalten, beispielsweise Fettalkoholpolyglykolether mit 12 bis 18 C-Atomen und 3 bis 25 Mol Ethylenoxid, Ethylendiamin-Ethylenoxid-Propylenoxid-Addukte, Fettalkohol-Ethylenoxid-Propylenoxid-Addukte oder Blockpolymerisate aus Propylenoxid und Ethylenoxid.

[0011] Schließlich können in dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel 0,1 bis 10 Gewichts% aktivsauerstoff- bzw. aktivchlorabspaltende Verbindungen wie Perborate, Persulfate, chlorierte Isocyanursäuren oder "Chloramin T" (N-Chlor-p-toluolsulfonsäureamid-Natrium) enthalten sein.

[0012] Bei der Herstellung der Reinigungsmittel gemäß der Erfindung wird durch das Verschäumen der Phosphorsäurepartialester eine Verdoppelung des Volumens erreicht. Die Volumenvergrößerung kann noch durch Zumischung gasabspaltender Mittel erhöht werden.

[0013] Es ist überraschend, daß die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel schon mit einem sehr geringen Zusatz eines Phosphorsäurepartialesters ohne Verwendung weiterer Hilfsstoffe zur Stabilisierung des Schaumes oder zur Verdickung bzw. Dispergierung der Feststoffe oder als Abbindebeschleuniger stabile, beim Einbringen in Wasser leichtzerfallende Reiniger-Formlinge darstellen. Werden diese Reiniger-Formlinge in Wasser eingebracht, so zerfallen sie unmittelbar in ein grobkörniges Gemisch, welches sich wie ein Pulverprodukt auflöst.

[0014] Weiterhin ist überraschend, daß die Einarbeitung aktivchlorabspaltender Verbindungen in die Reinigungsmittel gemäß der Erfindung praktisch ohne Aktivchlorverluste möglich ist, obwohl in der Regel Substanzen mit Tensideigenschaften wie Phosphorsäurepartialester oder das zum Verschäumen benötige Wasser einen raschen Zerfall beispielsweise von Dichlorisocyanuraten bewirken.

Beispiel 1

[0015] 0,5 Gewichtsteile Phosphorsäurepartialester, 26,5 Gewichtsteile Wasser und 8,5 Gewichtsteile Natriumhydrogencarbonat wurden unter Rühren mit einer Dissolverscheibe homogen vermischt und zu einem stabilen Schaum verarbeitet. In den Schaum wurden mit Hilfe eines Kneters 30,7 Gewichtsteile wasserfreies Natriummetasilikat, 7,7 Gewichtsteile hydratisiertes Pentanatrium-triphosphat und 26,1 Gewichtsteile nichthydratisiertes Pentanatrium-triphosphat (mit 40 % Phase I-Gehalt) eingetragen und homogenisiert, wobei die Temperatur der im Kneter befindlichen Masse unter 60°C gehalten wurde. Die aus dem Kneter entnommene formbare Masse härtete bei Raumtemperatur nach etwa 24 Stunden aus; läßt man die Masse bei 60 bis 80°C altern, so wird ihre Aushärtung beschleunigt.
Die Dichte der aufgeschäumten Masse betrug unmittelbar nach ihrer Herstellung 0,78 kg/l.
Ersetzt man in der Rezeptur den Phosphorsäurepartialester durch die gleiche Menge Wasser, so weist die resultierende Masse direkt nach ihrer Herstellung eine Dichte von 1,71 kg/l auf.

Beispiel 2

[0016] Analog Beispiel 1 wurde ein Reinigungsmittel aus
2,5 Gewichtsteilen Phosphorsäurepartialester
28,0 Gewichtsteilen Wasser
31,5 Gewichtsteilen Natriummetasilikat, wasserfrei
10,0 Gewichtsteilen hydratisiertem und
28,0 Gewichtsteilen nichthydratisiertem Pentanatriumtriphosphat
bei 56°C hergestellt.
Die Dichte der geschäumten Masse betrug unmittelbar nach ihrer Herstellung 0,62 kg/l, nach einer Alterungszeit von 20 Stunden bei 75°C im Trockenschrank 0,525 kg/l.
Ersetzt man in der Rezeptur den Phosphorsäurepartialester durch die gleiche Menge Wasser, so weist die Masse nach 20-stündiger Alterung bei 75°C eine Dichte von 1,8 kg/l auf.

Beispiel 3

[0017] Analog Beispiel 1 wurde ein Reinigungsmittel aus
0,5 Gewichtsteilen Phosphorsäurepartialester
25,0 Gewichtsteilen Wasser
14,0 Gewichtsteilen Natriummetasilikat, wasserfrei
30,0 Gewichtsteilen nichthydratisiertem Pentanatrium-triphosphat mit ca. 40% Phase I
20,0 Gewichtsteilen hydratisiertem Pentanatrium-triphosphat
0,5 Gewichtsteilen Ethylendiamintetraessigsäure-Natriumsalz
10,0 Gewichtsteilen Natriumperborat-Tetrahydrat
bei 56°C hergestellt.
Die Dichte der geschäumen Masse betrug nach ihrer 20-stündiger Trocknung bei Raumtemperatur 0,67 kg/l.
Ersetzt man in der Rezeptur den Phosphorsäurepartialester durch die gleiche Menge Wasser, so weist die Masse nach 20-stündiger Trocknung bei Raumtemperatur eine Dichte von 1,4 kg/l auf.

Beispiel 4

[0018] Analog Beispiel 1 wurde ein Reinigungsmittel aus
5,0 Gewichtsteilen Phosphorsäurepartialester
17,0 Gewichtsteilen Wasser
5,0 Gewichtsteilen Natriumdisilikat, wasserfrei
50,0 Gewichtsteilen Pentanatrium-triphosphat
12,5 Gewichtsteilen Nitrilotriessigsäure-Natriumsalz als 40 %ige wäßrige Lösung
10,0 Gewichtsteilen "Chloramin T"
bei 56°C hergestellt.
Die Dichte der erfindungsgemäßen Reiniger-Formlinge betrug nach ihrer Alterung (24 Stunden bei Raumtemperatur) 1,17 kg/l.
Ersetzt man in der Rezeptur den Phosphorsäurepartialester durch die gleiche Menge Wasser, so werden nach 24-stündiger Alterung bei Raumtemperatur Formlinge mit einer Dichte von 1,46 kg/l erhalten.

Beispiel 5

[0019] Analog Beispiel 1 wurde ein Reinigungsmittel aus
1 Gewichtsteil Phosphorsäurepartialester
10 Gewichtsteilen Wasser
30 Gewichtsteilen Natriumhydroxid
50 Gewichtsteilen Natriummetasilikat-Pentahydrat
5 Gewichtsteilen Grahamsches Salz
4 Gewichtsteilen Phosphonsäure (50 %ige Lösung)
bei 56°C hergestellt.
Die Dichte des resultierenden Reinigungsmittels betrug 1,4 kg/l.
Ersetzt man in der Rezeptur den Phosphorsäurepartialester durch die gleiche Menge Wasser, so weist das Mittel eine Dichte von 1,74 kg/l auf.

Beispiel 6

[0020] Analog Beispiel 1 wurde ein Reinigungsmittel aus
0,5 Gewichtsteilen Phosphorsäurepartialester
4,5 Gewichtsteilen Wasser
20,0 Gewichtsteilen Natriumhypochlorit-Lösung
30,0 Gewichtsteilen Natriumhydroxid
24,0 Gewichtsteilen Schichtsilikat
26,0 Gewichtsteilen Pentanatrium-triphosphat
bei 58°C hergestellt.
Die Dichte der Reiniger-Formlinge betrug nach 3 Wochen Alterung bei Raumtemperatur 1,48 kg/l.
Ersetzt man in der Rezeptur den Phosphorsäurepartialester durch die gleiche Menge Wasser, so weisen die Formlinge nach 3 Wochen Lagerung bei Raumtemperatur eine Dichte von 1,92 kg/l auf.

Beispiel 7

[0021] Analog Beispiel 1 wurde ein Reinigungsmittel aus
1 Gewichtsteil Phosphorsäurepartialester
20 Gewichtsteilen Wasser
30 Gewichtsteilen Natriumhydroxid
40 Gewichtsteilen Schichtsilikat
5 Gewichtsteilen Natriumsulfat
4 Gewichtsteilen Phosphonsäure
bei 57°C hergestellt.
Die Dichte der Reiniger-Formlinge betrug nach zweiwöchiger Lagerung bei Raumtemperatur 1,36 kg/l.
Ersetzt man in der Rezeptur den Phosphorsäurepartialester durch die gleiche Menge Wasser, so weisen die Formlinge nach zweiwöchiger Lagerung eine Dichte von 1,86 kg/l auf.

[0022] Alle Reinigungsmittel, welche gemäß den Beispielen 1 bis 7 hergestellt wurden, zerfielen 0,5 bis 2 Minuten, nachdem sie in Wasser eingetragen worden waren, und gingen in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers zügig in Lösung.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung formstabiler und spezifisch leichter alkalischer Reinigungsmittel, mindestens bestehend aus
2 bis 50 Gewichts% Alkaliphosphaten
2 bis 50 Gewichts% Silikaten
1 bis 60 Gewichts% Alkalihydroxiden und/oder Alkalicarbonaten bzw. -hydrogencarbonaten
0,25 bis 10 Gewichts% Phosphorsäurepartialester dadurch gekennzeichnet, daß man den Phosphorsäurepartialester mit Wasser im Gewichtsverhältnis von (1 : 2) bis (1 : 80), vorzugsweise von (1 : 3,5) bis (1 : 72), unter intensivem Rühren verschäumt, daß man die übrigen Komponenten unter Rühren und/oder Kneten in den Schaum einarbeitet, daß man die resultierende Mischung zu Formlingen verarbeitet und daß man die Formlinge 0,5 bis 15 Stunden abbinden läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Phosphorsäurepartialester mit Wasser in Gegenwart von Alkalihydrogencarbonaten verschäumt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formlinge durch Einfüllen der Mischung in Formen erhält.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formlinge durch Strangpressen der Mischung erhält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die gepreßten Stränge in Stücke zerschneidet.

Claims

1. A process for the preparation of a dimensionally stable alkaline cleansing agent of low density, which consists at least of
2 to 50% by weight of alkali metal phosphates
2 to 50% by weight of silicates
1 to 60% by weight of alkali metal hydroxides and/or alkali metal carbonates or bicarbonates and
0.25 to 10% by weight of phosphoric acid partial esters, which comprises foaming phosphoric acid partial esters with water in a weight ratio of (1:2) to (1:80), preferably (1:3.5) to (1:72), with vigorous stirring, incorporating the remaining components in the foam with stirring and/or kneading, converting the resulting mixture to moldings and allowing the moldings to set for 0.5 to 15 hours.

2. The process as claimed in claim 1, wherein phosphoric acid partial esters are foamed with water in the presence of alkali metal bicarbonates.

3. The process as claimed in claim 1 or 2, wherein the moldings are obtained by filling the mixture into molds.

4. The process as claimed in claim 1 or 2, wherein the moldings are obtained by extruding the mixture.

5. The process as claimed in claim 4, wherein the extruded strands are cut into pieces.

Revendications

1. Procédé pour la fabrication de produits de lavage alcalins de plus grande stabilité dimensionnelle et de plus faible poids spécifique, consistant au moins en
2 à 50 % en poids de phosphates alcalins,
2 à 50 % en poids de silicates,
1 à 60 % en poids d'hydroxydes alcalins et/ou de carbonates ou bicarbonates alcalins et
0,25 à 10 % en poids d'ester partiel d'acide phosphorique,
caractérisé en ce que l'on fait mousser l'ester partiel d'acide phosphorique par agitation énergique avec de l'eau dans le rapport pondéral de (1:2) à (1:80), de préférence de (1:3,5) à (1:72), on introduit les autres composants dans la mousse par agitation et/ou malaxage, on transforme le mélange résultant en produits moulés et on laisse prendre les produits moulés en 0,5 à 15 h.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait mousser l'ester partiel d'acide phosphorique avec de l'eau en présence d'agents libérant un gaz, par exemple des bicarbonates alcalins.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on obtient les produits moulés en remplissant des moules avec le mélange.

4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on obtient les produits moulés en extrudant le mélange.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on broie les produits extrudés en morceaux.