CH420097A - Verfahren zur Herstellung von Alkali-stärkephosphaten - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Alkali-stärkephosphaten
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung und Verwendung von neuen Alkali-stärkephosphaten, das heisst von Alkalisalzen der Phosphorsäure, die an das Stärkemolekül, wahrscheinlich in einer Esterbindung, gebunden sind. Diese Alkali-stärkephosphate können aus primären (Monoalkali) oder sekundären (Dialkali) Phosphaten oder ihren Mischungen bestehen.



   Bekannte Arten von Alkali-stärkephosphaten enthalten Phosphorsäure, deren Anteil 1 bis 5   Ges. %    Phosphor, bezogen auf elementaren Phosphor, beträgt. Ihre wässrige Lösung ist sehr viskos: Die Viskosität einer 5 % igen, wässrigen Lösung kann bis zu 100 000 cP betragen. Sie sind daher in solchen Fällen brauchbar, in welchen eine hohe Viskosität erforderlich oder nützlich ist; dagegen können sie nicht für viele andere Zwecke, in denen ihre Anwendung wünschenswert erscheint, z. B. zur Verhinderung des Wiederabsetzens von Schmutz, verwendet werden.



   Es wurde nun gefunden, dass Alkali-stärkephosphate, die gebundenes Phosphat in einem bisher unerreichbaren hohen Anteil von 6 bis   12S    des Gewichts des Alkali-stärkephosphats (berechnet als elementarer Phosphor) enthalten, in kaltem Wasser löslich sind und Lösungen von niedriger Viskosität ergeben. Sie sind für verschiedene Zwecke brauchbar, für die das zuvor erwähnte, bekannte Alkali-stärkephosphat nicht verwendet werden konnte, z. B. als Inhibitoren für das Wieder absetzen von Schmutz, die in Detergentien einverleibt werden können, sowie als Sequestrierungsmittel, als Bestandteile von Detergentien und als Schutzkolloide. Diese Stärkephosphate sind in der Regel weisse Pulver.



   Erfindungsgemäss werden diese neuen Alkalistärkephosphate durch ein Verfahren hergestellt, bei dem eine wässrige Alkaliphosphatlösung, deren Konzentration höher ist als die Sättigungskonzentration bei Zimmertemperatur, mit einem pH von 4 bis 6,5 bei einer Temperatur von   40-70     C mit Stärke gemischt wird, deren Menge nicht grösser als die Hälfte des Gewichts der Phosphatlösung ist. Die phosphatgetränkte Stärke wird aus der Lösung abgetrennt, getrocknet und mindestens 2 Stunden auf 120 bis 1700 C erhitzt.



   Im Falle der Natriumphosphate bewegen sich geeignete Konzentrationen der Phosphatlösung z. B. in der Grössenordnung von etwa 55 bis etwa 65   Gew. %    bei etwa   500 C,    entsprechend dem pH im Bereich von 4 bis 6,5 (je niedriger das pH, desto grösser ist die Löslichkeit des Phosphats und um so höher der Sättigungspunkt).



   Das Verhältnis Stärke zu Phosphatlösung und die erforderliche Kontaktzeit der Stärke mit der benötigten Lösung, um den gewünschten, an die Stärke gebundenen Phosphatanteil einzuführen, muss für die einzelnen Stärkearten experimentell bestimmt werden.



  Je grösser der Anteil der Stärke ist, desto grösser sind die Schwierigkeiten, eine homogene Paste zu erhalten und den erforderlichen, innigen Kontakt zwischen der Stärke und der Phosphatlösung zu erreichen.



   Die Stärke sollte etwa 20 bis 60 Minuten mit der Phosphatlösung in Berührung bleiben.



   Messungen, die an den erfindungsgemäss erhältlichen Alkali-stärkephosphaten mit Hilfe einer Testapparatur des Typs  Launderometer  (Handelsmarke) ausgeführt wurden, zeigten, dass ein solches Stärkephosphat einer handelsüblichen Carboxymethyl-Cellulose als Inhibitor für das Wiederabsetzen von Schmutz gleichwertig ist. Anderseits ist das neue Stärkephosphat der Carboxymethyl-Cellulose hinsichtlich der Löslichkeit in Wasser in Gegenwart von Salzen überlegen. Diese Eigenschaft erlaubt selbst in den Fällen  die Einverleibung des Stärkephosphats in konzentrierte flüssige Reinigungsmassen, in denen die Einverleibung von Carboxymethyl-Cellulose schwierig ist.



   Beispiel 1    31,2 g NaH2PO4-2 HzO wurden in 20 ml Wasser    von 80 bis 1000 C aufgelöst. Man liess die Lösung auf 550 C abkühlen; bei dieser Temperatur war die Lösung beinahe gesättigt. Die NaH2PO4-Konzentration (als wasserfreies Salz berechnet) betrug   55 %,    während die Sättigungskonzentration bei Zimmertemperatur (etwa 200 C) unterhalb von 45 % liegt. Dann wurden 18 g Maisstärke zu der Lösung zugegeben.



  Die so gebildete Aufschlämmung wurde 30 Minuten bei 40 bis 500 C gerührt. Die   eingeweichte    Stärke wurde abfiltriert, der Filterkuchen getrocknet und danach, vorzugsweise im Vakuum, 6 Stunden auf 150 bis 1550 C erhitzt. Das so hergestellte Natriumstärkephosphat enthielt 7,9 % molekular gebundenes Phosphat (als elementarer Phosphor berechnet) bezogen auf das Gewicht des Stärkephosphats.



   Beispiel 2
23,4 g   NaH2PO4 2 HO    und
13,4 g   Na2HPO4 .7      H20    wurden in 18 ml Wasser von 80 bis 1000 C aufgelöst.



  Die Phosphatkonzentration (als wasserfreie Salze berechnet) betrug 47 %, während die Sättigungskonzentration bei Zimmertemperatur für NaH2PO4 unterhalb von 45 % liegt, diejenige für Na2HPO4 bei 7,26 % und die des Salzgemisches zwischen diesen Werten. Man liess die Lösung auf etwa 550   C    abkühlen und gab 18 g Maisstärke zu. Das Reaktionsgemisch wurde wie in Beispiel 1 aufgearbeitet, mit der Ausnahme, dass der Filterkuchen 10 Stunden erwärmt wurde. Das so hergestellte Natriumstärkephosphat enthielt 9,6 % an molekular gebundenem Phosphat (als elementarer Phosphor berechnet).



   Beispiel 3
90 g   NaH2PO4 2 H2O    wurden in 36 ml   0,ion    NaOH bei 600 C aufgelöst. Die NaH2PO4-Konzentration (als wasserfreies Salz berechnet) betrug   56 %.   



  Dann wurden 36 g Maisstärke zu der Lösung gegeben und das Gemisch 30 Minuten bei 50 bis 600 C gehalten. Die eingeweichte Stärke wurde abfiltriert, getrocknet und in einem Vakuumofen 2 Stunden erwärmt. Das so hergestellte Stärkephosphat enthielt    9, 0% molekular gebundenes Phosphat (als elemen-    tarer Phosphor berechnet).   

Claims (1)

1. Beispiel 4 Flüssiges Detergens, das Stärkephosphat gemäss der vorliegenden Erfindung als Inhibitor für das Wiederabsetzen von Schmutz enthält: Natriumdodecylbenzolsulfonat 13,0 g Tetrakaliumpyrophosphat, K4P207 18,0 g Kalium-p-toluolsulfonat 7,9 g Diäthanolamid 1,0 g Isopropylalkohol 4,0 g Stärkephosphat (gemäss Beispiel 1) 0,3 g Wasser 55,8 g 100,0 g PATENTANSPRÜCHE I.

   Verfahren zur Herstellung von Alkali-stärkephosphaten mit einem Gehalt an 6 bis 12 % gebundenem Phosphat, berechnet als elementarer Phosphor, bezogen auf das Gewicht des Stärkephosphats, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Alkaliphosphatlösung, deren Konzentration höher ist als die Sättigungskonzentration bei Zimmertemperatur, mit einem pH von 4 bis 6,5 bei einer Temperatur von 40 bis 700 C mit einer Stärkemenge, die die Hälfte des Gewichts der Phosphatlösung nicht übersteigt, gemischt wird, die phosphatgetränkte Stärke von der Lösung abgetrennt, getrocknet und dann mindestens zwei Stunden auf 120 bis 1700 C erwärmt wird.

   II. Verwendung von nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellten Alkali-stärkephosphaten als Inhibitoren für das Wieder absetzen von Schmutz in Reinigungsmitteln.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Alkaliphosphatlösung verwendet, die durch Auflösen von festem Alkaliphosphat in Wasser bei einer Temperatur oberhalb der beabsichtigten Behandlungstemperatur und Abkühlenlassen der Lösung auf die gewünschte Temperatur erhalten wurde.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man Mononatriumphosphat für sich oder im Gemisch mit Dinatriumphosphat verwendet.