EP1036150A1 - Reinigungsmittel und reinigungsverfahren für fahrzeuge - Google Patents

Reinigungsmittel und reinigungsverfahren für fahrzeuge

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EP1036150A1
EP1036150A1 EP98965702A EP98965702A EP1036150A1 EP 1036150 A1 EP1036150 A1 EP 1036150A1 EP 98965702 A EP98965702 A EP 98965702A EP 98965702 A EP98965702 A EP 98965702A EP 1036150 A1 EP1036150 A1 EP 1036150A1
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EP
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cleaning agent
cleaning
water
fibers
vehicles
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Anders Johansson
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Henkel AG and Co KGaA
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    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
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    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/40—Products in which the composition is not well defined
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
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    • C11D3/222—Natural or synthetic polysaccharides, e.g. cellulose, starch, gum, alginic acid or cyclodextrin
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    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/38—Products with no well-defined composition, e.g. natural products
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/10—Objects to be cleaned
    • C11D2111/14—Hard surfaces
    • C11D2111/20—Industrial or commercial equipment, e.g. reactors, tubes or engines

Definitions

  • the invention relates to a cleaning agent for hard surfaces, which can be used in particular for cleaning the outer surfaces of vehicles in car washes. It is particularly suitable for cleaning the vehicle surfaces in a way that is gentle on paintwork, since mechanical cleaning aids such as brushes can be dispensed with.
  • the cleaning effect is based in part on the fact that the cleaning agent contains fibers, preferably cellulose fibers. Dirt and dust particles bind to these on the outer surface of the vehicles and are gently removed when the detergent is rinsed with water without scratches in the paint.
  • WO 94/19441 discloses a cleaning agent which is preferably applied in the form of a foam to the surface to be cleaned and is then rinsed off with water without mechanical aid. This significantly reduces scratch formation.
  • the cleaning agent contains a water-soluble cellulose derivative as an essential component. It is combined with a second alkaline cleaning component immediately before use and sprayed onto the surface.
  • the combined cleaning mixture can additionally contain fibers such as cellulose fibers. In a preferred embodiment, however, after the fiber-free cleaning agent has been applied to the surface, a fiber suspension is additionally sprayed onto the surface.
  • this process has the disadvantage that, in addition to the usual active cleaning components, a water-soluble cellulose derivative must be provided. Its production is energy-intensive, possibly polluting the environment and increases the cost of the cleaning agent. Furthermore, the cleaning process is expensive in terms of equipment, since at least 2, if a fiber suspension is used separately, at least 3 product containers must be provided. Furthermore, lines and dosing devices are required to mix the individual components before application or to apply them one after the other to the vehicle surfaces.
  • the object of the invention is to provide a cleaning agent for hard surfaces and a cleaning method with which dirt and dust particles can be gently removed from the surfaces.
  • the cleaning agent should contain inexpensive components and should be sold and used as a one- or at most two-component system.
  • the invention relates to a cleaning agent for hard surfaces, containing water and a) 0.1 to 20% by weight of fibers with a length between 0.5 and 5 mm, b) 0.05 to 5% by weight Thickeners, c) if necessary, so much alkalizing agent that the pH is in the range from 7 to 14.
  • Alkalizing agents c) which may be used are, for example, alkali metal hydroxides, carbonates, phosphates and / or silicates.
  • the pH is preferably in the range from 8 to 11.
  • the thickener b) stabilizes the fiber suspension and delays or prevents the fibers from settling.
  • acrylate-based thickeners are suitable.
  • xanthan gum is preferably used as the thickener.
  • Xanthan gum is a water-soluble polymer based on a polysaccharide.
  • the preferred concentration of the thickener is in the range of about 0.1 to about 1% by weight.
  • the cleaning agent can additionally contain from about 0.01 to about 5% by weight of nonionic surfactants. It preferably has a surfactant content in the range from 0.5 to 2% by weight.
  • the type of nonionic surfactant is not critical. For environmental reasons, preference is given to choosing nonionic surfactants which are biodegradable. Alkoxylates of fatty alcohols are preferred.
  • the surfactants can be selected from ethoxylates, propoxylates and ethoxylates / propoxylates of alcohols with a chain length of 9 to 14 carbon atoms in alcohol with at least 2 alkoxylate units. The upper limit of the ethoxylate and / or propoxylate units is about 20.
  • the cleaning agent additionally contains about 0.01 to about 1% by weight, in particular about 0.02 to 0.1% by weight, of a preservative.
  • a preservative is not critical, but must be based on local legislation. Examples of preservatives are parabens or the so-called "Cathode types" such as methyl chloroisothiazolinone or methyl isothiazolinone are suitable.
  • the fibers a) are preferably chemically modified or preferably unmodified vegetable cellulose fibers. These can be in the form of wood, pulp, cotton or paper pulp, for example. Such slurries are referred to as "pulp" in Anglo-Saxon parlance.
  • the pulp which may consist of modified vegetable cellulose fibers and water, can represent, for example, ground wood, semi-chemical pulp, sulfite or sulfate pulp, which result from chemical wood pulping, and thermomechanical pulp.
  • the use of the fibers of a thermomechanical pulp is particularly preferred since it can be obtained in a simple and economical way. It consists of a wood fiber dispersion and is available by cutting wood into small pieces and digesting them in water at high temperatures.
  • the fibers preferably have a length in the range from approximately 1.5 to approximately 3 mm and in particular between approximately 2 and approximately 2.5 mm.
  • the proportion of fibers in the cleaning agent is preferably in the range from about 2 to about 10% by weight.
  • the invention relates to the use of the cleaning agent described above for cleaning the outer surfaces of vehicles, characterized in that the cleaning agent is diluted with water in a ratio of 1: 1000 to 1: 6, the mixture thus obtained at a pressure between 1 and 100 bar sprayed onto the outer surfaces of vehicles and rinsed with water after an exposure time in the range of 5 seconds to 5 minutes.
  • the cleaning agent can be mixed with further cleaning components before or after the dilution with water.
  • additional cleaning components are complexing agents, further nonionic, possibly also anionic, zwitterionic or cationic surfactants, additional builder components such as, for example, alkali metal carbonates, borates, phosphates or silicates, carboxylic acids or carboxylic acid anions with chain lengths in the range from 6 to 12 carbon atoms and Alkanolamines.
  • the ready-to-use water-diluted preparation of the cleaning agent which may optionally contain the further cleaning components described above, is preferably adjusted to a pH in the range from about 8 to about 11, if necessary using alkali metal hydroxides.
  • the use of water-soluble cellulose derivatives according to the teaching of WO 94/19441 is not necessary for the use according to the invention. This component is preferably dispensed with for economic reasons.
  • the detergent according to the invention diluted with water, is preferably used in car washes, no mechanical cleaning aids being used.
  • the washing systems for vehicles can be washing systems for cars, vans and trucks, buses or rail vehicles.
  • mechanical cleaning aids such as rotating brushes or moving textile, plastic or rubber rags, the risk of scratching painted surfaces is significantly reduced.
  • the use of the cleaning agent according to the invention thus has the immediate advantage that coated surfaces are protected much more than when using conventional cleaning agents in conjunction with mechanical cleaning aids.
  • the cleaning agent can be provided as a one-component system, so that it can be used with little outlay on equipment.
  • An additional side effect of using vegetable cellulose fibers is that they can bind heavy metal ions.
  • heavy metals are mainly immobilized in the sludge.
  • the water phase to be discharged into a biological sewage treatment plant is therefore much less contaminated with heavy metal ions than with cleaning agents that do not use vegetable cellulose fibers.
  • a cleaning agent according to the invention can, for example, be composed of:
  • thermomechanical pulp 98.35% by weight of thermomechanical pulp with a 4% solids content
  • the pH is adjusted to 8 to 9 with KOH.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmittel für harte Oberflächen, das 0,1 bis 20 Gew.-% Fasern mit einer Länge zwischen 0,5 und 5 mm, 0,05 bis 5 Gew.-% Verdickungsmittel und erforderlichenfalls so viel Alkalisierungsmittel enthält, daß der pH-Wert im Bereich von 7 bis 14 liegt. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung dieses Reinigungsmittels zur Reinigung der Außenflächen von Fahrzeugen. Hierzu wird das Reinigungsmittel im Verhältnis 1 : 1000 bis 1 : 6 mit Wasser verdünnt, auf die Flächen aufgespritzt und nach einer bestimmten Einwirkungszeit mit Wasser abgespült.

Description

"Reinigungsmittel und Reinigungsverfahren für Fahrzeuge"
Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmittel für harte Oberflächen, das insbesondere zur Reinigung der Außenflächen von Fahrzeugen in Waschanlagen eingesetzt werden kann. Es ist besonders geeignet zur lackschonenden Reinigung der Fahrzeugoberflächen, da auf den Einsatz mechanischer Reinigungshilfen wie beispielsweise Bürsten verzichtet werden kann. Der Reinigungseffekt beruht teilweise darauf, daß das Reinigungsmittel Fasern, vorzugsweise Cellulosefasern, enthält. An diese binden sich Schmutz- und Staubpartikel auf der Außenfläche der Fahrzeuge und werden so beim Abspülen des Reinigungsmittels mit Wasser schonend entfernt, ohne daß Kratzer im Lack entstehen.
Heutzutage ist es üblich, Fahrzeuge wie beispielsweise Personenkraftwagen, Lieferund Lastwagen, Busse oder Schienenfahrzeuge in automatischen Waschanlagen zu reinigen. Häufig sind diese Waschanlagen mit mechanischen Reinigungshilfen ausgestattet, die sich über die in der Regel lackierte Fahrzeugoberf äche bewegen und hierdurch Schmutz- und Staubpartikel abstreifen. Solche mechanischen Reinigungshilfen sind beispielsweise rotierende Bürsten oder sich bewegende Textil-, Kunststoff- oder Gummibänder oder -läppen. Beim mechanischen Abstreifen von Schmutz- und Staubpartikeln durch solche Reinigungshilfen läßt es sich kaum vermeiden, daß die oft sehr harten Partikel über den Lack streifen und hierbei zu Kratzern im Lack führen. Bei Verwendung konventioneller Reinigungsmittel sind solche mechanischen Reinigungshilfen jedoch in der Regel notwendig, da ohne deren Mithilfe Schmutz und Staub von den Fahrzeugoberlfächen im allgemeinen nicht befriedigend entfernt werden.
Daher besteht ein Bedarf an Reinigungsmitteln und Reinigungsverfahren, die Schmutz- und Staubpartikel von Oberflächen entfernen können, ohne daß Kratzer im Lack entstehen. Die WO 94/19441 offenbart ein Reinigungsmittel, das vorzugsweise in Form eines Schaums auf die zu reinigende Oberfläche aufgebracht und anschließend ohne mechanische Hilfe mit Wasser abgespült wird. Hierdurch wird die Kratzerbildung deutlich reduziert. Als essentielle Komponente enthält das Reinigungsmittel ein wasserlösliches Cellulosederivat. Es wird unmittelbar vor der Anwendung mit einer zweiten alkalischen Reinigungskomponente vereinigt und auf die Oberfläche aufgesprüht. Fakultativ kann die vereinigte Reinigungsmischung zusätzlich Fasern wie beispielsweise Cellulosefasern enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch nach dem Aufbringen des faserfreien Reinigungsmittels auf die Oberfläche zusätzlich eine Fasersuspension auf die Oberfläche aufgesprüht. Dieses Verfahren hat zum einen den Nachteil, daß neben den üblichen reinigungsaktiven Komponenten ein wasserlösliches Cellulosederivat bereitgestellt werden muß. Dessen Herstellung ist energieaufwendig, ggf. umweltbelastend und erhöht die Kosten des Reinigungsmittels. Weiterhin ist das Reinigungsverfahren apparativ aufwendig, da mindestens 2, bei getrenntem Einsatz einer Fasersuspension mindestens 3 Produktbehältnisse bereitgestellt werden müssen. Weiterhin sind Leitungen und Dosiereinrichtungen erforderlich, um die einzelnen Komponenten vor der Applikation zu mischen bzw. nacheinander auf die Fahrzeugflächen aufzubringen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Reinigungsmittel für harte Oberflächen und ein Reinigungsverfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen Schmutz- und Staubpartikel schonend von den Oberflächen entfernt werden können. Das Reinigungsmittel soll preiswert erhältliche Komponenten enthalten und als Ein- oder allenfalls Zweikomponentensystem vertrieben und eingesetzt werden können.
Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Reinigungsmittel für harte Oberflächen, enthaltend Wasser und a) 0,1 bis 20 Gew.-% Fasern mit einer Länge zwischen 0,5 und 5 mm, b) 0,05 bis 5 Gew.-% Verdickungsmittel, c) erforderlichenfalls soviel Alkalisierungsmitttel, daß der pH-Wert im Bereich von 7 bis 14 liegt.
Als Alkalisierungsmittel c) kommen beispielsweise Alkalimetallhydroxide, -carbo- nate, -phosphate und/oder -silicate in Betracht. Vorzugsweise liegt der pH-Wert im Bereich von 8 bis 11.
Das Verdickungsmittel b) stabilisiert die Fasersuspension und verzögert bzw. verhindert das Absetzen der Fasern. Beispielsweise sind Verdickungsmittel auf Acrylatbasis geeignet. Vorzugsweise wird als Verdickungsmittel jedoch Xanthangummi eingesetzt. Xanthangummi ist ein wasserlösliches Polymer auf Basis eines Polysaccharids. Die bevorzugte Konzentration des Verdickungsmittels liegt im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1 Gew.-%.
Das Reinigungsmittel kann zusätzlich etwa 0,01 bis etwa 5 Gew.-% nichtionische Tenside enthalten. Vorzugsweise weist es einen Tensidgehalt im Bereich von 0,5 bis 2 Gew.-% auf. Die Art des nichtionischen Tensids ist nicht kritisch. Aus Umweltgründen wählt man vorzugsweise solche nichtionischen Tenside, die biologisch abbaubar sind. Alkoxylate von Fettalkoholen sind bevorzugt. Beispielsweise können die Tenside ausgewählt werden aus Ethoxylaten, Propoxylaten und Ethoxylaten/Propoxylaten von Alkoholen mit einer Kettenlänge von 9 bis 14 Kohlenstoffatomen im Alkohol mit mindestens 2 Alkoxylateinheiten. Die Obergrenze der Ethoxylat- und/oder Propoxylateinheiten liegt bei etwa 20.
Für längere Lagerzeiten ist es vorzuziehen, daß das Reinigungsmittel zusätzlich etwa 0,01 bis etwa 1 Gew.-%, insbesondere etwa 0,02 bis 0,1 Gew.-% eines Konservierungsmittels enthält. Die Auswahl des Konservierungsmittels ist nicht kritisch, muß sich jedoch nach der lokalen Gesetzgebung richten. Als Konservierungsmittel sind beispielsweise Parabene oder die sogenannten „Kathontypen" wie beispielsweise Methylchloroisothiazolinon oder Methylisothiazolinon geeignet.
Vorzugsweise stellen die Fasern a) chemisch modifizierte oder vorzugsweise unmodifizierte pflanzliche Cellulosefasern dar. Diese können beispielsweise in Form von Holz-, Zellstoff-, Baumwolle- oder Papierbrei vorliegen. Derartige Breie werden im angelsächsichen Sprachgebrauch als „pulp" bezeichnet. Im weiteren wird für derartige Aufschlußbreie pflanzlicher Cellulosefasern der Ausdruck „Pulpe" gebraucht. Die aus ggf. modifizierten pflanzlichen Cellulosefasern und Wasser bestehende Pulpe kann beispielsweise zermahlenes Holz, halbchemische Pulpe, Sulfit- oder Sulfatpulpe, die aus einem chemischen Holzaufschluß hervorgehen, sowie thermomechanische Pulpe darstellen. Die Verwendung der Fasern einer thermomechanischen Pulpe ist besonders bevorzugt, da diese auf einfache und ökonomische Weise erhältlich ist. Sie besteht aus einer Holzfaserdispersion und ist dadurch erhältlich, daß Holz in kleine Stücke geschnitten wird und diese in Wasser bei hohen Temperaturen aufgeschlossen werden.
Vorzugsweise haben die Fasern eine Lände im Bereich von etwa 1,5 bis etwa 3 mm und insbesondere zwischen etwa 2 und etwa 2,5 mm. Der Anteil der Fasern in dem Reinigungsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 2 bis etwa 10 Gew.%.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung des vorstehend beschriebenen Reinigungsmittels zur Reinigung der Außenflächen von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Reinigungsmittel im Verhältnis 1 : 1000 bis 1 : 6 mit Wasser verdünnt, die so erhaltene Mischung mit einem Druck zwischen 1 und 100 bar auf die Außenflächen von Fahrzeugen aufspritzt und nach einer Einwirkungszeit im Bereich von 5 Sekunden bis 5 Minuten mit Wasser abspült.
Für die erfindungsgemäße Verwendung kann das Reinigungsmittel vor oder nach dem Verdünnen mit Wasser mit weiteren Reinigungskomponenten versetzt werden. Beispiele derartiger zusätzlicher Reinigungskomponenten sind Komplexbildner, weitere nichtionische, ggf. auch anionische, zwitterionische oder kationische Tenside, zusätzliche Builderkomponenten wie beispielsweise Alkali- metallcarbonate, -borate, -phosphate oder -silicate, Carbonsäuren oder Carbonsäureanionen mit Kettenlängen im Bereich von 6 bis 12 Kohlenstoffatomen sowie Alkanolamine. Die anwendungsfertige wasserverdünnte Zubereitung des Reinigungsmittels, die ggf. die vorstehend beschriebenen weiteren Reinigungskomponenten enthalten kann, stellt man vorzugsweise auf einen pH- Wert im Bereich von etwa 8 bis etwa 11 ein, erforderlichenfalls mit Alkalimetall- hydroxiden. Die Verwendung wasserlöslicher Cellulosederivate gemäß der Lehre der WO 94/19441 ist für die erfmdungs gemäße Verwendung nicht erforderlich. Aus ökonomischen Gründen verzichtet man vorzugsweise auf diese Komponente.
Vorzugsweise verwendet man das mit Wasser verdünnte erfmdungs gemäße Reinigungsmittel in Waschanlagen für Fahrzeuge, wobei keine mechanischen Reinigungshilfen eingesetzt werden. Bei den Waschanlagen für Fahrzeuge kann es sich um Waschanlagen für Personenkraftwagen, Liefer- und Lastwagen, Busse oder Schienenfahrzeuge handeln. Dadurch, daß auf mechanische Reinigungshilfen wie beispielsweise rotierende Bürsten oder bewegte Textil-, Kunststoff- oder Gummilappen verzichtet wird, wird die Gefahr eines Verkratzens lackierter Oberflächen deutlich vermindert.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels hat also den unmittelbaren Vorteil, daß lackierte Oberflächen wesentlich mehr geschont werden als bei der konventionellen Verwendung von Reinigungsmitteln in Verbindung mit mechanischen Reinigungshilfen. Das Reinigungsmittel kann als Einkomponentensystem zur Verfügung gestellt werden, so daß es mit geringem apparativen Aufwand eingesetzt werden kann. Ein zusätzlicher Nebeneffekt der Verwendung pflanzlicher Cellulosefasern liegt darin, daß diese Schwermetallionen binden können. Bei einer anschließenden Wasserbehandlung, bei der die Fasern zusammen mit unlöslichem Schmutz als Schlamm abgetrennt werden, werden Schwermetalle vornehmlich im Schlamm immobilisiert. Die in eine biologische Kläranlage abzugebende Wasserphase ist dadurch deutlich weniger mit Schwermetallionen belastet als bei Reinigungsmitteln, die keine pflanzlichen Cellulosefasern verwenden.
Ein erfindungsgemäßes Reinigungsmittel kann beispielsweise zusammengesetzt sein aus:
98,35 Gew.-% thermomechanische Pulpe mit 4 % Feststoffanteil,
1 Gew.-% nichtionisches Tensid,
0,3 Gew.-% Xanthangummi und
0,05 Gew.-% Konservierungsmittel (Kathon CG).
Der pH- Wert wird mit KOH auf 8 bis 9 eingestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Reinigungsmittel für harte Oberflächen, enthaltend Wasser und a) 0,1 bis 20 Gew.-% Fasern mit einer Länge zwischen 0,5 und 5 mm, b) 0,05 bis 5 Gew.-% Verdickungsmittel, c) erforderlichenfalls soviel Alkalisierungsmitttel, daß der pH- Wert im Bereich von 7 bis 14 liegt.
2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 0,01 bis 5 Gew.-% nichtionische Tenside enthält.
3. Reinigungsmittel nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 0,01 bis 1 Gew.-% Konservierungsmittel enthält.
4. Reinigungsmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern chemisch modifizierte oder unmodifizierte pflanzliche Zellulosefasern darstellen.
5. Reinigungsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern durch thermomechanischen Holzaufschluß erhalten werden.
6. Reinigungsmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern eine Länge im Bereich von 1,5 bis 3 mm haben.
7. Verwendung des Reinigungsmittels nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur Reinigung der Außenflächen von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Reinigungsmittel im Verhältnis 1 : 1000 bis 1 : 6 mit Wasser verdünnt, die so erhaltene Mischung mit einem Druck zwischen 1 und 100 bar auf die Außenflächen von Fahrzeugen aufspritzt und nach einer Einwirkungszeit im Bereich von 5 Sekunden bis 5 Minuten mit Wasser abspült.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das Reinigungsmittel und/oder seine mit Wasser verdünnte Mischung mit weiteren Reinigungskomponenten versetzt.
9. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsmittel oder seine mit Wasser verdünnte Mischung frei ist von wasserlöslichen Zellulosederivaten.
10. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9 in Waschanlagen für Fahrzeuge, wobei keine mechanischen Reinigungshilfen eingesetzt werden.
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