Reinigungsmittel und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmittel für Tep piche und andere Florgewebe, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Reinigungsmittels.
Das Reinigungsmittel gemäss der Erfindung ist frei von natürlichen, färbenden Bestandteilen, wie Tannine und Harze, die durch Zerstörung oder Umwandlung in harmlose, nicht färbende Stoffe aus dem Holzmehl entfernt sind. Bei Berührung des Reinigungsmittels mit hellfarbigen Waren werden diese nicht verfärbt.
Das Rennigungsmittel enthält als wesentliche Bestandteile Lö sungsmittel zum Angreifen und Lockern von wasserlös lichen und wasserunlöslichen Verunreinigungen und Holzmehl, um diese Verunreinigungen zu absorbieren und zu entfernen. Das Mittel enthält keine färbenden Stoffe, durch welche moderne hellfarbige Waren fleckig oder missfarben gemacht werden können.
Ein weiterer Gegenstand des Patents besteht in einem Verfahren zur Herstellung dieser Mittel, wobei u. a. dem Holzmehl durch den Bleichmittel- und gegebenenfalls Farbstoff zusatz eine beständige Färbung oder Tönung gegeben wird, die insbesondere leuchtend und hell ist, wodurch nicht nur das Aussehen des Mittels verbessert wird, son dern, dass auch das Aussehen der gereinigten Waren nicht beeinträchtigt wird, wenn auch nach der Reinigung geringe Mengen des trockenen Holzmehls zeitweilig auf ihm verblieben.
Der letztere Vorteil ist von besonderer Bedeutung und liegt im Reinigen von modernen, hellgefärbten Wa ren. Eine spezielle Ausbildungsform des Verfahrens be steht demnach nicht nur im Bleichen des Holzmehls und im Entfernen der natürlichen färbenden Bestand- teile, wie Gerbstoffen, Harzen und anderen Stoffen, sondern in gewissen Fällen auch im Färben des Holz- mehls mittels Direktfarbstoffen, die auf die Cellulose aufziehen und ihr eine schwache Färbung geben, die nicht auf die zu reinigende Ware übertragen wird.
Das hellgefärbte Reinigungsmittel wird beim Gebrauch dunk ler durch Absorption von Verunreinigungen aus der Ware, so dass nach dem Gebrauch die Färbung direkt den Grad der Verunreinigung und die Menge des Schmutzes anzeigt, die aus der Ware beim Reinigen ent fernt worden sind.
Das erfindungsgemässe Reinigungsmittel für Tep- picho und andere Florgewebe ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an 18 bis 35 Gew.% gebleichtem Holzmehl, 25 bis 70 GewA Wasser, 10 bis 40 GewA mindestens eines organischen mit Wasser nicht mischbaren Lö sungsmittels, 0,25 bis 1,00 Gew. % mindestens einer organischen oberflächenaktiven Verbindung und 0,25 bis 1,
00 GewA mindestens eines anorganischen alka lisch reagierenden Builders.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung des Mittels ist dadurch gekennzeichnet, dass man trocke nes Holzmehl und 0,5 bis 3 GewA bezogen auf das Holzmehl mindestens eines trockenen oxydierenden Bleichmittels homogen vermengt und dazu ein Wasser, organisches Lösungsmittel, oberflächenaktive Verbin dung und Builder enthaltende Emulsion zumischt, wobei der durch Berühren des Bleichmittels mit dem Wasser freigesetzte Sauerstoff im Holzmehl vorhandene uner wünschte Farbstoffe bleicht.
Vorzugsweise werden zur Herstellung eines Mittels der erwähnten Art die nachstehenden Mengen, die aller dings jeweils von den besonderen Umständen und den Anforderungen abhängen, verwendet:
EMI0001.0059
typisch <SEP> Bereich
<tb> Holzmehl <SEP> etwa <SEP> <B>25%</B> <SEP> 18-35
<tb> Wasser <SEP> etwa <SEP> <B><I>50%</I> <SEP> 25-70%</B>
<tb> Petroleumfraktion <SEP> etwa <SEP> 12% <SEP> 5-40
EMI0002.0001
typisch <SEP> Bereich
<tb> chlorierter <SEP> Kohlenwasserstoff <SEP> etwa <SEP> 12% <SEP> 10-40
<tb> organische <SEP> oberflächenaktive <SEP> Verbindung <SEP> etwa <SEP> <B>0,85%</B> <SEP> 0,25-1,0%
<tb> alkalisch <SEP> reagierender <SEP> Builder <SEP> etwa <SEP> <B><I>0,55%</I></B> <SEP> 0,25-1,0
<tb> Bleichmittel, <SEP> bezogen <SEP> auf <SEP> das <SEP> Holzmehl <SEP> etwa <SEP> <B>0,25%</B> <SEP> 0,
20-1,0%
<tb> Farbstoffe <SEP> etwa <SEP> <B>0,001%</B> <SEP> 0,00-0,05 Der Farbstoff wird zweckmässig in Mengen von 4-.20 Gramm je<B>100</B> kg des Holzmehls zugegeben. Seine Menge hängt ab von der Farbe und von der gewünschten Intensität und kann auch unter 0,1 %, bezogen auf das Holzmehl, zurückgehen.
Das oxydierende Bleichmittel wird im allgemeinen in Mengen zwischen 0,2 und 1,0 %, insbesondere zwischen 0,5 und 3 %, bezogen auf das Gewicht des Holzmehls zugesetzt, was von der Art des Holzmehls und auch von dem verfügbaren aktiven Sauerstoff und von dem Grade der Entfärbung abhängt.
Die nachstehenden Beispiele zeigen die anfängliche Zusammensetzung einiger Reinigungsmittel in Gewichts Prozent:
EMI0002.0012
<I>Beispiel <SEP> I</I>
<tb> Ahornholzmehl <SEP> 25
<tb> Wasser <SEP> 38
<tb> Petroleumfraktion <SEP> <B>25%</B>
<tb> Trichloräthylen <SEP> 10
<tb> Natriumlaurylsulfat <SEP> (Emulgator) <SEP> 0,5
<tb> Trinatriumphosphat <SEP> (Builder) <SEP> 0,4
<tb> Natriumperborat <SEP> (Bleichmittel <SEP> 0,4
<tb> Pontamine-Farbstoff <SEP> <B>0,01%</B> <I>Beispiel</I> Il
EMI0002.0014
Ahornholzmehl <SEP> 26
<tb> Wasser <SEP> 40,5
<tb> Naphta <SEP> 20,5
<tb> Trichloräthylen <SEP> 11,2
<tb> Diäthanolamid <SEP> von <SEP> Kokosnussöl <SEP> 0,88
<tb> Trinatriumphosphat <SEP> 0,21%
<tb> Tetrakaliumpyrophosphat <SEP> 0,38
<tb> Wasserstoffperoxyd <SEP> <B>0,
35%</B>
EMI0002.0015
<I>Beispiel <SEP> 1I1</I>
<tb> Ahornholzmehl <SEP> 25,2
<tb> Wasser <SEP> 49%
<tb> Petroleumfraktion <SEP> 12
<tb> Trichloräthylen <SEP> 11,8
<tb> Isopropylamindodecylbenzolsulfonat <SEP> 0,85
<tb> Trinatriumphosphat <SEP> 0,20
<tb> Tetrakaliumpyrophosphat <SEP> 0,36
<tb> Natriump <SEP> erborat <SEP> 0,24% Auch die Mischungen nach den Beispielen II und III können gewünschtenfalls einen Farbstoff in Mengen von etwa 0,001 bis 0,5 % enthalten.
<I>Das Holzmehl</I> Das verwendete Holzmehl, das auch aus Sägespänen bestehen kann, sollte kenne sehr groben Teilchen und auch keine grösseren Mengen von feinem Staub enthal ten, die eine spätere Entfernung von den Waren er- schweren würden. Ein typisches Holzmehl oder Säge mehl sollte Teilchendurchmesser von 0,7 bis 0,15 mm haben. In vielen ,Fällen ist sogar ein engerer Bereich vorzuziehen, z. B. ein solcher zwischen 0,5 und 0,.18 mm Teilchendurcbmesser. In anderen Fällen kann man auch ein gröberes Sägemehl mit Teilchendurchmessern zwi schen 2,0 und 0,7 mm verwenden.
<I>Das Lösungsmittel</I> Die flüssige Phase des Mittels macht in der Regel etwa 75 Gew. % aus. Sie enthält nicht nur Wasser in einer solchen Menge, dass die wasserlöslichen Schmutzbe standteile angegriffen, gelöst oder gelockert werden können, sondern auch mit Wasser richtmischbare Lö sungsmittel für z.
B. ölige, teerige und ähnliche wasser unlösliche Verunreinigungen. Im allgemeinen enthält das Reinigungsmittel mehr Wasser als wasserunlösliche Bestandteile. Die Wassermenge liegt daher zwischen 25 und 70 GewA. Das Lösungsmittel, welches im wesentli chen aus Kohlenwasserstoffen bestehen kann,
ist in Mengen zwischen 10 und 40 GewA vorhanden. Als Kohlenwasserstoffe verwendet man vorzugsweise Erdöl fraktionen, beispielsweise Naphta, Mineralöle, Leicht öle oder dergleichen, in Mengen von 10 bis 40 %.
Darin, kann ein chlorierter Kohlenwasserstoff einen An teil von über 5 % einnehmen. Wenn eine Feuergefährlich keit ohne Bedeutung ist, kann der chlorierte Kohlen wasserstoff auch ganz weggelassen werden, und man kann anstelle dessen eine Petroleumfraktion verwenden.
Eine sehr geeignete Petroleumfraktion ist ein prak tisch geruchloser Isoparaffinkohlenwasserstoff, der bei der Herstellung von alkyliertem Gasolin anfällt. Leicht öle und Benzine können auch in derselben Menge ver wendet werden mit demselben guten Ergebnis. Auf dem Markt finden sich heutzutage viele derartige Öle und Verdünnungsmittel. Die bestgeeigneten haben einen Siedepunkt von etwa 150 bis 200 C.
Der am meisten empfehlenswerte chlorierte Kohlen wasserstoff ist Trichloräthylen. Dieser ist feuerhem mend, wenig giftig, hat einen erträglichen Geruch, eine hohe Verdunstungsgeschwindigkeit und verschiedene andere gewünschte Eigenschaften. Man kann aber an seiner Stelle auch Kohlenstofftetrachlorid, 1,1,1-Tri- chloräthan, Tetrachloräthylen und andere wohlbekannte chlorierte Kohlenwasserstoffe verwenden.
Wenn z. B. das Verhältnis des Wassers zu der Erd ölfraktion in dem Bereich von wenigstens 4 : 1 gehalten wird, so ist die Feuergefahr im wesentlichen herab gesetzt. Diese Wassermenge verdünnt die Petroleum fraktion so weitgehend, dass die entstehenden Dämpfe praktisch nicht entzündbar sind. Ein chlorierter Koh lenwasserstoff, z.
B. das Trichloräthylen, setzt zusätzlich die Entflanunbarkent herab, insbesondere dann, wenn der chlorierte Kohlenwasserstoff und die Petroleum fraktion in den Mengen vorhanden sind, wie sie etwa im Beispiel <B>111</B> beschrieben werden. <I>Die oberflächenaktive Verbindung und die</I> Builder Ausser dem Wasser und den Kohlenwasserstoffen muss man eine oberflächenaktive Verbindung, z. B.
einen .Emulgator oder ein Netzmittel und ausserdem noch einen Builder, verwenden. Der Emulgator gibt der Dispersion von Wasser und dem Lösungsmittel eine sehr feine Verteilung. Bei vollständiger Emulgierung der flüssigen Phase entsteht .ein homogenes Gemisch. Hierzu kann man fast jeden der bekannten oberflächen aktiven Stoffe verwenden, von denen es eine grosse Menge gibt. Unter diesen seien erwähnt die anionischen Netzmittel, wie Alkylarylsulfonate, z.
B. Dodecyliso- propylaminsulfonat, Triäthanolaminsalze von Lauryl- äthersulfaten, sulfonierte Alkohole, wie Natriumlauryl- sulfat. Weiter verwendet werden können nichtionogene Netzmittel, wie die Kondensationsprodukte aus, Diäthan- olamin und einer höheren Fettsäure, z.
B. das Diäthan- olamid von Kokosnussfettsäure und ähnlichen Fettsäu ren und die äthoxylierten Alkylphenole, wie Isooctyl- phenylpolyäthoxyäthanol mit .im Durchschnitt 9 Athy- lenoxydgruppen im Molekül, ebenso wie die verschie denen Alkylarylpolyätheralkohole, alkoxylierte Fett säureester von Glycerin,
Glykol und anderen mehrwer tigen Alkoholen und Kondensationsprodukte von Äthy- lenoxyd mit Fettsäure. Derartige Stoffe sind in weitem Umfange bekannt.
Neben ihrer Wirkung als Emulgator und Netzmittel wirken diese Stoffe auch als Reinigungsmittel, und zwar zusammen mit den Buildern. Die Menge der ver wendeten oberflächenaktiven Verbindung ist nicht be sonders kritisch. Im allgemeinen liegt sie bei etwa 0,5 GewA, jedenfalls aber im Bereich von 0,25 bis 1,0 Gew.%.
Zur Reinigungswirkung trägt ein, alkalisch reagie render Builder bei, der auch die freien Säuren des Holzmehles neutralisieren kann. Daher enthalten Mittel gemäss der Erfindung ein solches Salz. Zu diesen ge hören z. B. die verschiedenen alkalischen Phosphate und Polyphosphate, ebenso wie Natriumcarbonat, Na triumsilikat und dergleichen. Phosphate werden vor zugsweise verwendet, z.
B. Trinatriumphosphat, Tetra- natriumpyrophosphat, Tetrakaliumpyrophosphat und Mischungen dieser Stoffe. Da man die Builder häufig zum Behandeln von Waren aus Wolle verwendet, ist im allgemeinen eine zu grosse Alkalität zu vermeiden.
Der pH-Wert sollte in der Regel nicht über 7, vorzugs weise zwischen 5,5 und 7 liegen. Je nach der Acidität des Holzmehles verwendet man in der Regel 0,5 bis 0,7 Gew.% dieser alkalisch reagierenden Builder, wobei man in dem Bereich von 0,25 bis 1 % bleibt. Die Menge in diesem Bereich hängt aber von den sauren Bestand teilen ab.
Man kann das Trinatriumphosphat oder das Tetranatriumpyrophosphat für sich allein. verwenden, vorzugsweise kombiniert man aber diese beiden Be standteile. <I>Das Bleichmittel</I> Wie schon oben gesagt, müssen die Tannine, Harze und andere färbenden Bestandteile aus dem Sägemehl entfernt werden, da sie entweder hellgefärbte Waren verfärben würden oder einen Verlust der Brillanz mit sich bringen können. Das ist besonders bei hellgefärb ten Waren zu beachten.
Diese verfärbenden Bestandteile müssen durch Bleichen oder eine chemische Behandlung des Holzmehls entfernt oder zerstört werden. In ge nügendem Ausmasse geschieht dies durch die Verwen- dung solcher chemischer Stoffe, die während der Her stellung des Mittels Sauerstoff freisetzen.
Das am besten geeignete Mittel dieser Art ist Na triumperborat, das in Gegenwart von Wasser etwa 10 GewA aktiven Sauerstoff in Form von Wasser stoffperoxyd abspaltet. Man kann aber auch Natrium boratperhydrat verwenden, das je Molekül 1 Molekül Wasser weniger ;enthält, und etwa 15,5 % aktiven Sauer stoff abspaltet.
Andere alkalische Salze, die aktiven Sauerstoff abgeben und daher verwendet werden kön nen, sind Natriumpyrophosphatperoxyd mit etwa 9 aktivem Sauerstoff, Natriumcarbonatperoxyd mit 14 aktivem Sauerstoff und andere ähnliche Salze, die in Berührung mit Wasser Wasserstoffperoxyd abspalten, wie Ammonium-, Natrium- und Kaliummonopersulfat. Natriumperoxyd kann auch verwendet werden, ist aber gefährlich. Man kann auch Wasserstoffperoxyd selbst verwenden, obwohl er nicht bequem zu handhaben ist.
Alle diese alkalischen Salze spalten langsam Was serstoffperoxyd ab, so dass die Bleichwirkung nicht nur während des Mischens und Zusammenbringens statt findet, sondern auch einige Zeit nach dem Verpacken. Das Bleichmittel wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 GewA, bezogen auf das Holzmehl, eingesetzt. Die Mengen können aber auch schwanken in Abhängig keit von der Art des verwendeten Holzmehls. Wenn man stark bleichen will, so kann das Bleichmittel in einer Menge von 3 GewA, bezogen auf das Holzmehl, zugegen sein.
Bei einem Holzmehlgehalt von etwa 25 % Holzmehl, muss das Bleichsalz zweckmässig in Mengen von 0,25 bis 1,0 GewA zugegen sein. <I>Die</I> Farbstoffe Es ist von Vorteil, dass die gebleichten Holzteilchen eine beständige helle und leuchtende Farbe aufweisen, welche die natürliche dunkle Farbe des Holzmehls über deckt. Das ist von ästhetischer und praktischer Bedeu tung, insbesondere dann, wenn nicht das ganze Bleich mittel gleich nach der Behandlung durch Abbürsten und Absaugen entfernt worden ist.
Zum Färben des Holzmehls kann man Direktfarb stoffe oder für Cellulose substantive Farbstoffe ver wenden. Diese Farbstoffe werden vollständig an der Oberfläche der Cellulose gebunden, z. B. an dem Holz- teilchen, und zwar ohne Verwendung von Beizmitteln. Die Farbstoffe können daher nicht auf andere Ober flächen übertragen werden.
Diese Farbstoffe sind wasserlöslich und können in sehr geringen Mengen in den flüssigen Bestandteilen des Mittels enthalten sein. Diese Menge sollte weniger als 0,1 GewA, bezogen auf das Holzmehl, betragen oder üblicherweise zwischen 0,005 bis 0,025 GewA liegen. Im gesamten Mittel können sie in Mengen zwischen 0,001 bis 0,05 GewA vorhanden sein.
Das obenerwähnte Pontamin rot wird von der Firma E. I. Du Pont de Nemours & Co. hergestellt und erscheint in deren Katalogen als Pontamin Schnellrot 8BLX.
Von derselben Firma werden ferner andere für den vorliegenden Zweck geeignete Farbstoffe unter dem Handelsnamen Pontamin vertrieben. Zu diesen ge hören:
Schnellrosa BL, Schnellblau 4GL, Schnellorange 2GL. Auch die Firma National Aniline Division of Allied Chemical & Dye Corp. vertreibt unter dem Handelsnamen Solantine verschiedene geeignete Far ben, wie zum Beispiel:
Gelb FF Conc, Gelb SGL, Türkis G, Rot 8BLN, Schnellscharlach 4BA.
Ausser den genannten gibt es natürlich noch eine ganze Reihe andere geeignete Farben, die Substantiv auf Cellulose aufziehen.
<I>Bevorzugtes Herstellungsverfahren</I> Zur Herstellung eines Mittels gibt man in einen Behälter zunächst die erforderliche Menge von Wasser, fügt dann den alkalisch reagierenden Builder zu und löst ihn, gegebenenfalls unter Rühren.
Dann gibt man die angegebene Menge eines Emulgators und eines Kohlen wasserstoffes zu, zusammen mit dem chlorierten Koh lenwasserstoff, wenn ein. solcher verwendet wird.
Die Reihenfolge der Zugabe des Emulgators und des mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittels ist nicht von Bedeutung. Während der Zugabe muss die Lösung mit hoher Geschwindigkeit gerührt werden, um eine feine Dispersion oder Emulsion zu erhalten. Wenn man einen Farbstoff verwenden will, wie es z.
B. im Beispiel I be schrieben ist, so löst man diesen in einer geringen Menge von Wasser und gibt die Lösung der Emulsion zu, worauf man durch Rühren innig mischt.
Gleichzeitig bringt man das trockene Holzmehl in ein Mischgefäss, das geeignete Schaufeln besitzt, oder in andere Mischgefässe. Das Bleichmittel, vorzugsweise Natriumperborat, wird jetzt dem Holzmehl in Form eines trockenen Pulvers zugegeben. Dann mischt oder rührt man eine Zeit lang, um das Bleichmittel gleich mässig im Holzmehl zu verteilen.
Nach dem Zumischen des Bleichpulvers zu dem Holzmehl gibt man stufenweise die Emulsion zu, z. B. durch Einsprühen während des Mischens. Man erhält eine homogene gleichmässig gefärbte Masse. Diese Masse entfernt man dann aus dem Mischgefäss und verpackt sie in geeignete Behälter. <I>Das Bleichen und Färben</I> Die Farbstoffe werden anscheinend sehr schnell von der Oberfläche der Holzteilchen aufgenommen.
Das Freisetzen von aktivem Sauerstoff zum Entfärben oder Bleichen der gefärbten Bestandteile im Holzmehl be ginnt, sobald das Wasser in. dem Lösungsmittel in Be- rührung kommt mit dem Bleichsalz, wobei wie oben be schrieben,
Wasserstoffperoxyd gebildet wird. Das Frei setzen von Sauerstoff dauert während des Mischens und Packens an. Das Bleichen beginnt also sofort nach der Berührung der Holzteilchen und des Bleichmaterials mit Wasser,
wobei das Benetzen der Holzteilchen durch die Gegenwart des oberflächenaktiven Stoffes gesichert wird. Wegen des langsamen Freiwerdens von aktivem Sauerstoff aus dem Bleichsalz werden Verluste an Sauer stoff vermieden, und das oxydierende Bleichen schreitet selbst nach dem Verschliessen der Behälter fort.
Das Bleichen muss also nicht notwendigerweise während der Herstellung und des Einpackens zu Ende geführt sein, sondern kann auch noch Stunden nach dem Verschlie ssen der Packgefässe oder sogar noch Tage nachher sich fortsetzen. Beim Fortschreiten des Bleichens verbessert sich der Glanz der Farbstoffe, was gewünscht und wichtig ist, auch aus ästhetischen Gründen.
Das Blei chen greift die Farbstoffe anscheinend nicht stark an, sondern unterstützt und verbessert deren Färbwirkung.
Man kann also mit einer sehr kleinen Menge eines Direkt-Rot-Farbstoffs ein helles leuchtendes Rosa er zielen, insbesondere mit Sägemehl aus Ahornholz. Selbstverständlich kann man ähnliche Wirkungen auch mit anderen Farbstoffen erreichen.
Es sei hervorgehoben, dass das Bleichen sehr we sentlich ist für die Zerstörung oder Entfernung von färbenden in Wasser löslichen Stoffen und für die Auf nahmefähigkeit der Holzteilchen für die Farbstoffe. Das tritt besonders in Gegenwart von oberflächenaktiven Stoffen oder alkalisch reagierenden Buildern zutage.
Die bleichende Behandlung zerstört oder verwan delt Gerbstoffe und andere färbende Stoffe des Holz- mehls. Auch dann, wenn natürliche Harze als färbende Bestandteile vorhanden sind, werden diese umgewan delt oder harmlos gemacht. Da selbst das bevorzugte Holz, z.
B. Ahornholz, gewisse Mengen von Gerbstof fen und anderen färbenden Stoffen enthalten kann, so kann man nach dem erfindungsgemässen Verfahren trotzdem ein sehr gleichmässiges Bleichen erreichen. Im allgemeinen soll man mehr Bleichmittel verwenden, wenn das Holz grössere Mengen von verfärbenden Stof fen enthält.
Das Verfahren kann demnach sehr einfach den Eigenschaften des jeweils verwendeten Holzes an gepasst werden, ebenso wie den späteren Verwendungs zwecken.
Ein. sehr bedeutsamer Vorteil der erfindungsgemä ssen Mittel besteht darin, dass sie wegen ihrer hellen Farbe umso dunkler werden, je mehr Schmutz aus dem Teppich oder aus den anderen Waren aufgenommen wird. Beim Fortschreiten der Reinigungsoperation geht ihre Farbe in ein Gelbgrau oder Grau über, und zeigt damit der Hausfrau oder dem anderen Personal, in welchem Grade das Reinigen fortschreitet.
Bei Mischungen gemäss der Erfindung werden die besten Ergebnisse erhalten, wenn der Wassergehalt und der Gehalt an Lösungsmitteln so bemessen sind, dass eine äussere Phase von organischen Lösungsmitteln und eine innere Phase von Wasser entsteht, die jedes Holz- teilchen. umgibt.
Hierdurch können die organischen Lö- sungsmittel direkt auf die öllöslichen Schmutzteile der Ware einwirken, während das Wasser der inneren Phase die wasserlöslichen Schmutzteile löst. Die gelösten Schmutzteile zusammen mit unlöslichen Schmutzteilchen werden dann später vom Holzmehl absorbiert und kön nen von der Ware entfernt werden.
Da das Holzmehl eine grössere Affinität zu Wasser als zu Kohlenwasser stoffeh hat, absorbiert es eher das Wasser als die Koh- lenwasserstoffe und lässt die letzteren @in der äusseren Phase, wo sie dierekt auf die öllöslichen Schmutzteil chen einwirken können.
Cleaning agent and method for its production The invention relates to a cleaning agent for carpets and other pile fabrics, as well as a method for producing this cleaning agent.
The cleaning agent according to the invention is free of natural, coloring constituents, such as tannins and resins, which are removed from the wood flour by destruction or conversion into harmless, non-coloring substances. If the cleaning agent comes into contact with light-colored goods, these are not discolored.
The racing agent contains, as essential components, solvents for attacking and loosening water-soluble and water-insoluble impurities and wood flour in order to absorb and remove these impurities. The agent does not contain any coloring substances by which modern light-colored goods can be stained or discolored.
Another object of the patent consists in a process for the preparation of these agents, wherein u. a. the wood flour is given a permanent coloration or tint by the addition of bleaching agent and, if appropriate, coloring agent, which is particularly bright and light, which not only improves the appearance of the agent, but also ensures that the appearance of the cleaned goods is not impaired if even after cleaning, small amounts of dry wood flour temporarily remained on it.
The latter advantage is of particular importance and lies in the cleaning of modern, light-colored goods. A special form of the process is therefore not only the bleaching of the wood flour and the removal of natural coloring components such as tannins, resins and other substances, but in certain cases also in coloring the wood flour by means of direct dyes, which are absorbed onto the cellulose and give it a weak color that is not transferred to the goods to be cleaned.
The light-colored detergent becomes darker when used by absorbing impurities from the goods, so that after use the color directly indicates the degree of contamination and the amount of dirt that has been removed from the goods during cleaning.
The cleaning agent according to the invention for carpet and other pile fabrics is characterized by a content of 18 to 35% by weight of bleached wood flour, 25 to 70% by weight of water, 10 to 40% by weight of at least one organic water-immiscible solvent, 0.25 to 1% , 00% by weight of at least one organic surface-active compound and 0.25 to 1,
00 GewA at least one inorganic alkali-reacting builder.
The inventive method for producing the agent is characterized in that dry wood flour and 0.5 to 3 wtA based on the wood flour of at least one dry oxidizing bleach are mixed homogeneously and an emulsion containing water, organic solvent, surface-active compound and builder is added , whereby the oxygen released in the wood flour by contacting the bleaching agent with the water bleaches undesirable dyes.
The following quantities are preferably used for the preparation of an agent of the type mentioned, which, however, depend in each case on the particular circumstances and requirements:
EMI0001.0059
typical <SEP> range
<tb> Wood flour <SEP> about <SEP> <B> 25% </B> <SEP> 18-35
<tb> Water <SEP> about <SEP> <B> <I> 50% </I> <SEP> 25-70% </B>
<tb> Petroleum fraction <SEP> about <SEP> 12% <SEP> 5-40
EMI0002.0001
typical <SEP> range
<tb> chlorinated <SEP> hydrocarbon <SEP> about <SEP> 12% <SEP> 10-40
<tb> organic <SEP> surface-active <SEP> compound <SEP> about <SEP> <B> 0.85% </B> <SEP> 0.25-1.0%
<tb> alkaline <SEP> reacting <SEP> Builder <SEP> about <SEP> <B><I>0.55%</I> </B> <SEP> 0.25-1.0
<tb> bleaching agent, <SEP> based <SEP> on <SEP> the <SEP> wood flour <SEP> about <SEP> <B> 0.25% </B> <SEP> 0,
20-1.0%
<tb> Dyes <SEP> about <SEP> <B> 0.001% </B> <SEP> 0.00-0.05 The dye is expediently used in amounts of 4-20 grams per <B> 100 </ B > kg of wood flour added. Its amount depends on the color and the desired intensity and can also be less than 0.1%, based on the wood flour.
The oxidizing bleach is generally added in amounts between 0.2 and 1.0%, especially between 0.5 and 3%, based on the weight of the wood meal, depending on the type of wood meal and also on the available active oxygen and from depends on the degree of discoloration.
The following examples show the initial composition of some cleaning agents in percent by weight:
EMI0002.0012
<I> Example <SEP> I </I>
<tb> maple wood flour <SEP> 25
<tb> water <SEP> 38
<tb> Petroleum fraction <SEP> <B> 25% </B>
<tb> Trichlorethylene <SEP> 10
<tb> Sodium lauryl sulfate <SEP> (emulsifier) <SEP> 0.5
<tb> Trisodium Phosphate <SEP> (Builder) <SEP> 0.4
<tb> sodium perborate <SEP> (bleach <SEP> 0.4
<tb> Pontamine dye <SEP> <B> 0.01% </B> <I> Example </I> Il
EMI0002.0014
Maple wood flour <SEP> 26
<tb> water <SEP> 40.5
<tb> Naphta <SEP> 20.5
<tb> Trichlorethylene <SEP> 11.2
<tb> Diethanolamide <SEP> from <SEP> coconut oil <SEP> 0.88
<tb> trisodium phosphate <SEP> 0.21%
<tb> tetrapotassium pyrophosphate <SEP> 0.38
<tb> hydrogen peroxide <SEP> <B> 0,
35% </B>
EMI0002.0015
<I> Example <SEP> 1I1 </I>
<tb> Maple wood flour <SEP> 25.2
<tb> water <SEP> 49%
<tb> Petroleum fraction <SEP> 12
<tb> Trichlorethylene <SEP> 11.8
<tb> Isopropylamine dodecylbenzenesulfonate <SEP> 0.85
<tb> trisodium phosphate <SEP> 0.20
<tb> Tetrapotassium pyrophosphate <SEP> 0.36
<tb> Sodium p <SEP> erborate <SEP> 0.24% The mixtures according to Examples II and III can, if desired, also contain a dye in amounts of about 0.001 to 0.5%.
<I> The wood flour </I> The wood flour used, which can also consist of sawdust, should contain very coarse particles and also no large amounts of fine dust that would make it difficult to remove it from the goods later. Typical wood flour or sawdust should have a particle diameter of 0.7 to 0.15 mm. In many cases, even a narrower range is preferable, e.g. B. a particle diameter of between 0.5 and 0.18 mm. In other cases, you can use a coarser sawdust with particle diameters between 2.0 and 0.7 mm.
<I> The solvent </I> The liquid phase of the agent usually makes up about 75% by weight. It not only contains water in such an amount that the water-soluble dirt components can be attacked, dissolved or loosened, but also with water properly miscible solvents for z.
B. oily, tarry and similar water-insoluble impurities. In general, the detergent contains more water than water-insoluble components. The amount of water is therefore between 25 and 70 GewA. The solvent, which can essentially consist of hydrocarbons,
is present in amounts between 10 and 40 GewA. The hydrocarbons used are preferably petroleum fractions, for example naphtha, mineral oils, light oils or the like, in amounts of 10 to 40%.
In it, a chlorinated hydrocarbon can take up more than 5%. If a fire hazard is irrelevant, the chlorinated hydrocarbon can also be omitted entirely and a petroleum fraction can be used instead.
A very suitable petroleum fraction is a practically odorless isoparaffin hydrocarbon, which is obtained in the production of alkylated gasoline. Light oils and petrol can also be used in the same amount with the same good result. There are many such oils and thinners on the market today. The most suitable ones have a boiling point of around 150 to 200 C.
The most recommended chlorinated hydrocarbon is trichlorethylene. This is fire retardant, not very toxic, has a tolerable odor, a high evaporation rate and various other desirable properties. But you can also use carbon tetrachloride, 1,1,1-trichloroethane, tetrachlorethylene and other well-known chlorinated hydrocarbons in its place.
If z. B. the ratio of the water to the petroleum fraction is kept in the range of at least 4: 1, the fire risk is substantially reduced. This amount of water dilutes the petroleum fraction to such an extent that the vapors produced are practically non-flammable. A chlorinated hydrocarbon such.
B. trichlorethylene, also reduces the inflammability, especially when the chlorinated hydrocarbon and the petroleum fraction are present in the amounts described in example 111. <I> The surface-active compound and the </I> Builder In addition to the water and hydrocarbons, a surface-active compound, e.g. B.
Use an emulsifier or a wetting agent and also a builder. The emulsifier gives the dispersion of water and the solvent a very fine distribution. When the liquid phase is completely emulsified, a homogeneous mixture is produced. You can use almost any of the known surfactants, of which there are a large amount. Among these are the anionic wetting agents, such as alkylarylsulfonates, e.g.
B. dodecylisopropylamine sulfonate, triethanolamine salts of lauryl ether sulfates, sulfonated alcohols such as sodium lauryl sulfate. Nonionic wetting agents, such as the condensation products from diethanolamine and a higher fatty acid, e.g.
B. the diethanolamide of coconut fatty acid and similar fatty acids and the ethoxylated alkylphenols, such as isooctylphenylpolyethoxyethanol with an average of 9 ethylene oxide groups in the molecule, as well as the various alkylaryl polyether alcohols, alkoxylated fatty acid esters of glycerol,
Glycol and other polyvalent alcohols and condensation products of ethylene oxide with fatty acids. Such substances are widely known.
In addition to their effect as emulsifiers and wetting agents, these substances also act as cleaning agents, together with the builders. The amount of the surface-active compound used is not particularly critical. In general, it is about 0.5% by weight, but in any case in the range from 0.25 to 1.0% by weight.
An alkaline-reactive builder, which can also neutralize the free acids in the wood flour, contributes to the cleaning effect. Agents according to the invention therefore contain such a salt. These include z. B. the various alkaline phosphates and polyphosphates, as well as sodium carbonate, Na trium silicate and the like. Phosphates are preferably used before, e.g.
B. trisodium phosphate, tetrasodium pyrophosphate, tetrapotassium pyrophosphate and mixtures of these substances. Since the builders are often used to treat goods made of wool, too much alkalinity should generally be avoided.
As a rule, the pH should not be above 7, preferably between 5.5 and 7. Depending on the acidity of the wood flour, from 0.5 to 0.7% by weight of these alkaline-reacting builders are generally used, with the range from 0.25 to 1% remaining. The amount in this area depends on the acidic components.
One can use trisodium phosphate or tetrasodium pyrophosphate on its own. use, but it is preferable to combine these two components. <I> The bleach </I> As mentioned above, the tannins, resins and other coloring components must be removed from the sawdust, as they would either discolor light-colored goods or cause a loss of brilliance. This is particularly important for light-colored goods.
These discolouring components must be removed or destroyed by bleaching or chemical treatment of the wood flour. To a sufficient extent, this is done through the use of chemical substances that release oxygen during the preparation of the agent.
The most suitable agent of this type is sodium perborate, which in the presence of water splits off about 10% by weight of active oxygen in the form of hydrogen peroxide. But you can also use sodium borate perhydrate, which contains 1 molecule less water per molecule and splits off around 15.5% active oxygen.
Other alkaline salts that give off active oxygen and can therefore be used are sodium pyrophosphate peroxide with about 9 active oxygen, sodium carbonate peroxide with 14 active oxygen and other similar salts which split off hydrogen peroxide in contact with water, such as ammonium, sodium and potassium monopersulphate. Sodium peroxide can also be used but is dangerous. One can also use hydrogen peroxide itself, although it is not convenient to use.
All of these alkaline salts slowly split off hydrogen peroxide, so that the bleaching effect does not only take place during mixing and bringing together, but also some time after packaging. The bleaching agent is preferably used in an amount of about 1 weight percent, based on the wood flour. The quantities can also vary depending on the type of wood flour used. If you want to bleach heavily, the bleaching agent can be present in an amount of 3 GewA, based on the wood flour.
With a wood flour content of around 25% wood flour, the bleaching salt must be present in quantities of 0.25 to 1.0 weight percent. <I> The </I> dyes It is an advantage that the bleached wood particles have a constant light and luminous color, which covers the natural dark color of the wood flour. This is of aesthetic and practical importance, especially if not all of the bleaching agent has been removed by brushing and vacuuming immediately after treatment.
For coloring the wood flour you can use direct dyes or substantive dyes for cellulose. These dyes are completely bound to the surface of the cellulose, e.g. B. on the wood particles, without the use of pickling agents. The dyes can therefore not be transferred to other surfaces.
These dyes are water-soluble and can be contained in very small amounts in the liquid components of the agent. This amount should be less than 0.1 wtA, based on the wood flour, or usually between 0.005 and 0.025 wtA. In the total mean they can be present in amounts between 0.001 to 0.05 wtA.
The above-mentioned pontamine red is manufactured by E. I. Du Pont de Nemours & Co. and appears in their catalogs as Pontamine Schnellrot 8BLX.
Other dyes suitable for the present purpose are also sold by the same company under the trade name Pontamine. These include:
Fast pink BL, fast blue 4GL, fast orange 2GL. The National Aniline Division of Allied Chemical & Dye Corp. sells various suitable colors under the trade name Solantine, such as:
Yellow FF Conc, Yellow SGL, Turquoise G, Red 8BLN, Rapid Scarlet 4BA.
In addition to the above, there are of course a whole range of other suitable colors that attach noun to cellulose.
<I> Preferred manufacturing process </I> To manufacture an agent, first the required amount of water is placed in a container, then the alkaline builder is added and dissolved, if necessary with stirring.
Then you give the specified amount of an emulsifier and a hydrocarbon, along with the chlorinated Koh lenwasserstoff, if a. such is used.
The order in which the emulsifier and the water-immiscible solvent are added is not important. During the addition, the solution must be stirred at high speed in order to obtain a fine dispersion or emulsion. If you want to use a dye, as it is e.g.
B. in Example I be written, this is dissolved in a small amount of water and the solution of the emulsion is added, whereupon it is intimately mixed by stirring.
At the same time, the dry wood flour is placed in a mixing vessel that has suitable shovels or in other mixing vessels. The bleaching agent, preferably sodium perborate, is now added to the wood flour in the form of a dry powder. Then mix or stir for a while to distribute the bleach evenly in the wood flour.
After the bleaching powder has been mixed with the wood flour, the emulsion is gradually added, e.g. B. by spraying while mixing. A homogeneous, uniformly colored mass is obtained. This mass is then removed from the mixing vessel and packed in suitable containers. <I> The bleaching and dyeing </I> The dyes appear to be absorbed very quickly by the surface of the wood particles.
The release of active oxygen to decolorize or bleach the colored constituents in the wood flour begins as soon as the water in the solvent comes into contact with the bleaching salt, whereby as described above,
Hydrogen peroxide is formed. The release of oxygen continues during mixing and packing. So bleaching starts immediately after the wood particles and the bleaching material come into contact with water,
the wetting of the wood particles being ensured by the presence of the surfactant. Because of the slow release of active oxygen from the bleaching salt, loss of oxygen is avoided and the oxidizing bleaching continues even after the container is closed.
The bleaching does not necessarily have to be completed during manufacture and packaging, but can also continue hours after the packaging vessels have been closed or even days afterwards. As the bleaching proceeds, the gloss of the dyes improves, which is desirable and important, also for aesthetic reasons.
The lead does not seem to attack the dyes strongly, but supports and improves their coloring effect.
So you can achieve a bright pink with a very small amount of a direct red dye, especially with maple sawdust. Of course, you can achieve similar effects with other dyes.
It should be emphasized that bleaching is very important for the destruction or removal of coloring substances soluble in water and for the ability of the wood particles to absorb the dyes. This is particularly evident in the presence of surfactants or builders with an alkaline reaction.
The bleaching treatment destroys or transforms tannins and other coloring substances in the wood flour. Even if natural resins are present as coloring ingredients, they are converted or made harmless. Since even the preferred wood, e.g.
B. maple wood, may contain certain amounts of Gerbstof fen and other coloring substances, so you can still achieve a very uniform bleaching according to the inventive method. In general, more bleach should be used if the wood contains large amounts of discolouring substances.
The process can therefore be adapted very easily to the properties of the wood used in each case, as well as the subsequent purposes of use.
One. A very significant advantage of the compositions according to the invention is that, because of their light color, the more dirt is absorbed from the carpet or from the other goods, the darker they become. As the cleaning operation progresses, its color changes to yellow-gray or gray, thereby showing the housewife or other staff to what extent the cleaning is progressing.
In the case of mixtures according to the invention, the best results are obtained when the water content and the solvent content are measured in such a way that an outer phase of organic solvents and an inner phase of water are formed, which is every wood particle. surrounds.
This allows the organic solvents to act directly on the oil-soluble dirt particles in the goods, while the water in the inner phase dissolves the water-soluble dirt particles. The loosened dirt particles together with insoluble dirt particles are then later absorbed by the wood flour and can be removed from the goods.
Since wood flour has a greater affinity for water than for hydrocarbons, it absorbs the water more than the hydrocarbons and leaves the latter in the outer phase, where they can act directly on the oil-soluble dirt particles.