Моющая композиция для очистки стеклянной,

 

259728

ОП ИСАЫ И Е

ИЗОБРЕТЕЫ ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Сооетскиа

Социалистических

Республик

Зависимый от патента ¹

Заявлено 21.XII.1966 (№ 1120334/23-4)

Приоритет 03.1.1966, ¹ 517896, (CIIIA) Кл. 23е, 2

МПК С 11d

УДК 683.561.661.185 (088.8) Комитет по делан изобретений и открытий при Сосете 1линистрое

СССР

Опубликовано 12.XI I 1969, Бюллетень № 2 за 1970

Дата опубликования описания 15Х.1970

Автор изобретения

Иностранец

Эдуард Нельсон Уолш (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Стауффер Кемикал Компани» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

МОЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТЕКЛЯ Н НОЙ, ГЛАЗУРОВАННОЙ КЕРАМИЧЕСКОЙ И ФАРФОРОВОЙ

ПОВЕРХНОСТЕЙ

М„А1УН,(РО,) )Q O — 8HgO

«Ма О уА1 0з 8Р20; zH O

Изобретение относится к cOcTaiaaM для очистки стеклянной, глазурованной керамической и фарфоровой поверхностей с улучшенными свойствами, не оказывающими вредного действия на эги поверхности.

Известно, что сильнощелочные растворы, например растворы, содержащие свободную едкую щелочь, используемые B:ïðoìûøëåíности для мытья бутылок и других стеклянных изделий, вызывают травление или образование «ледяного» узора на поверхности стекла и заметно ухудшают его внешний вид.

Известно также, что менее щелочные раст воры (рН 8 — 13), используемые в основном в автоматических посудомоечных машинах, действуют на глазурованную или стеклянную поверхности, вызывая травление и в некоторых случаях полное исчезновение рисунка на глазурованных фарфоровых изделиях или кер ам ике.

Из|вестна ком,позиция для очистки стеклянной, глазурованной керамической и фарфоровой поверхностей, содержащая щелочной агент, например щелочь, карбонат, силикат, фосфат щелочного металла, поверхностно-активное вещество, ингибитор, органическое или неорганическое соединение с активным хлором или азотсодвржащее галоидное соединение. Для устранения дейсгвия щелочи в настоящее время используют ряд пнгибиторов, например NagZnOg 4HgO.

Однако известные ингибиторы недостаточ,но эффективны.

Для значительного у меньшения дейсгвпя щелочных очищающих составов на стеклянные и глазурованные поверхности предлагают в эти составы, вводить кислую соль алюминийортофосфата щелочного металла общей формулы где М вЂ” щелочной металл, предпочтительно натрий и/или калий, х — целое число от 1 до

5, у — целое число от 2 до 4 и z — целое число от 11 до 17; сумма (х+Зу+к) численно равна сумме валентностей фосфатных радикалов (РО4 — ), то есть числу между 21 и 30.

Из алюминийортофосфатов щелочного металла предпочтительно используют кислые алюминийортофосфаты натрия, например

ХаА1зН14 (РО4) q 4Н О, NaqAlqH ; (РО4) з и

NagAl«Hy- (РО ) g 2,5Н20.

Кроме того, предлагают вводить щелочную соль алюминийортофосфата натрия общей формулы

259728

3 где х — целое число от 6 до 15, у — число от

1,5 до 4,5, z — целое число от 4 до 40. Здесь и далее термины «алюминийортофосфаты щелочных металлов» или «алюминийортофосфаты натрия» означают как кислые, так и щелочные ортофосфаты, описанные выше.

Предлагаемые составы для очистки представляют собой смеси, которые, кроме ингибиторов, указанных в описании, могут содержать большое количество разл ичных хорошо известных ингредиентов. Обычно применяют от 80 до 90 вес. % одного или более следующих веществ: едкой щелочи, например едкого натра, соли щелочного металла, например карбонатов, фосфатов, боратов, силикатов и сульфатов щелочных металлов, органического или неорганического соединения активного хлора, например хлори|рованного цианурата щелочного металла, хлорированной циануровой кислоты, хлорированного тринатрийфосфата или другого азотсодержащего галоид ного соединения, например N-хлорамида янтарной кислоты, а также детергента или поверхностно-активного соединения, предпочтительно слабого пенообразователя или,вещества, не образующего пену. Кроме того,,вместе с депрессантом пены, таким как антипенообразующее соединение кремния, можно вводить умеренный или сильный пенообразующий детергент. В,подобные составы для очистки обычно также вводят бактерицидное соединение четвертичного аммония.

При подготовке таких составов для очистки их растворяют в воде,при соответствующей температуре, причем соотношение композиции и воды берется таким, что образующиеся очищающие растворы, пригодны для использования в промышленности или iB домашнем хозяйстве.

Для мойки бутылок в промышленности используют очищающий состав .оильнощелочного типа (рН 12 или выше), состоящий обычно из 50 — 95 вес. о „едкой щелочи (едкого натра), 0 — 40 вес. % одного или более веществ, выбранных из труппы, состоящей из карбоната натрия, тринатрийфосфата, тетранатрийпирофосфата или метасиликата натрия, и 0,5 — 20 вес. % ингибитора травления, описанного выше.

Составы для мойки кухон1ной посуды обычно содержат около 20 — 80 вес. % конденсированного фосфатного компонента (триполифосфата натрия, тетранатрийпирофосфата, пирофосфата калия и т. д.), 5 — 65 вес. % одного или более компонентов силиката натрия (например, безводного метасиликата натрия или,пентагид рата этого соединения), .детергента или поверхностно-активного вещества и одного или более специальных ингредиентов, или наполнителей, например хлористого натрия, три натрийфосфата, бората натрия, хлорированного тринатрийфосфата, производных хлорированной циануровой кислоты, сульфата натрия, карбоната натрия и гипиенического агента. Вместо фосфатного комТриполифосфат натрия

Тринатрийфосфат

Метасили кат натрия безводный

65 понента частично или полностью можно использовать органический смягчитель воды или сол и этилендиаминтетрауксусной кислоты или нитрилуксусной кислоты и подобные соединения.

Очищающие составы, используемые как в промышленности, так и в домашнем хозяйстве, можно растворять предпочтительно в воде и .продавать в виде растворов, суспензий или эмульсий,,которые в дальнейшем растворяют в большом объеме воды для практического использования. В соответствии с этим при веденные выше соотношения рассчитаны на сухое:вещество и не включают ни воду, ни другой растворитель, который может быть использован для перевода составов для очистки в жидкую форму.

Детергент, используемый для мытья кухонной посуды, может также содержать буру и поваренную соль. Промышленные очищающие составы дополнительно к вышеупомянутым ингредиентам могут содержать глюконат натрия, цитрат натрия и тартрат натрия.

Алюминийортофосфаты щелочных металлов предотвращают разрушение при концентрациях 0,5 — 20 вес. % в расчете на сухие ингредиенты, Предпочитаемая концентрация в расчете на сухие компоненты состава для промышленного мытья бутылок

2 — 5:вес. %. Для моющих составов, используемых в домашнем хозяйстве, лучшей является концентрация ингибитора, равная

2 — 6 вес. %.

Типичные предлагаемые составы для мытья посуды предпочтительно содержат следующие ингредиенты в указанных вес. ч.:

Триполифосфат натрия 30 — 60

Тринатрийфосфат 5 — 30

Метасиликат натр ия 10 — 30

Карбонат натрия 0 — 20

Детергент (моющий агент) 0 — 4

Алюм инийортофосфат щелочного металла 2 — 6

45 В вышеупомянутой композиции тринатрийфосфат может быть хлорированным, и использованное здесь выражение «тринатрийфосфат» относится как к хлорированным, так tH нехлорированным соединениям, за исключением тех случаев, когда указывают на хлорированный тринатрийфосфат. Также под использованным здесь выражением «метасиликат натрия» подразумевается водный и безводный метасиликат натрия за исключением случаев, когда указывается степень обезвоживания.

Типичный предлатаемый состав для мытья посуды,,содержащий хлорированный изоцианурат, в своем составе имеет следующие

60 и,гредиенты, вес. ч.:

Таблица

Конечная степень разрушения (i), час

Время разрушения глазури, час

Ингибитор

5

7

3

Карбонат натрия 9

Поверхностно-активное вещество (Triton-10) 1

Дихлоризоцианурат калия 1

Алюминийортофосфат щелочного металла 4

Преимущество ингибиторов алюминийортофосфата щелочных металлов, используемых в растворах для мытья посуды, иллюстрируется данными, представленными в таблице. Рассмотрены результаты после погружения фарфоровых тарелок .в моющие растворы, согласно стандартной методике (CSMA

Бюллетень № 193-57,,июнь 31,1957) . Сухой состав для мытья растворяют в воде, в результате концентрация твердых частиц в растворе составляет 0,30 вес. %.

Состав для иопытания, вес. ч.:

Триполифосфат натрия 40

Тринатрийфосфат 10

Метасиликат натрия безводный 35

Карбонат натрия 10

Поверхностно-активное вещество 1

Ингибитор 4

Наблюдается замедление разрушения глазурованного фарфора (время погружения

10 час при 212 1 F (95=Ь1 С) Нет (контрольный)

Алюминат натрия (стандарт)

Ха4А1зНм(РОз)з НзО .

NàçÀ1çÍãç(РО4) з

ИазА!зН1,(РО4) з 2,5Н,О г1аА)зНд(РО4) з 4НзО () Визуальное наблюдение фарфорового образца и глазури через 10 час. Шкала от 1 до

10; 10 определяет относительное максимальное разрушение, 1 определяет минимальное разрушение.

У|помянутое в таблице соединение, имеющее формулу ИааА1аН15(Р04)а 2,5H,Î, можно получить следующим образом: к 10 моль

НаР04 (85% кислоты) добавляют 1,35 моль

Ха2СО„и смесь нагревают до 80 С. Затем добавляют 1,15 моль А1яОа ЗНяО, и смесь нагревают до 90 С, Реакционную смесь выдержввают с обратным холодильником,при 90 С до образования значительного количества осадка. Смесь затем фильтруют; собранные кристаллы алюминийфосфата натрия промывают холодной .водой, затем этанолом и, наконец, высушивают при 100 С. Элементарным анализом установлено, что соединение соответствует формуле ИааА1аН44(Р04) 9 2,5Н,О, и диффракция рентгеновских лучей образцом показывает линии максимальной интенсивно5

55 сти 3,07, 4,00 и 8,10 А. Оно,растворимо до степени 4 г на 100 мл. Н20 с некоторым разложением и .показывает рН, равное 3,0 в

1%-ном растворе. Абсолютная плотность равняется 2,47 г на 1 смз; показатели рефракции

1,518 и 1,564. Согласно дифференциальному термическому анализу соединение показывает эндотермы при 210 С (потери около б моль Н О) при 240 — 255 С (дополнительные потери 1,5 моль НяО),при 320 С (дополнительные потери 1,5 моль) и при 430 С (дополнительные потери 1 моль НяО). Обнаружено путем микроскопического исследования, что кристаллы имеют ромбическую форму с косым наклоном.

Пример 1. Составы, используемые для мытья хозяйственной посуды, подобраны и испытаны в соответствии с нормами СБМА, упомянутыми выше.

40 г триполифосфата натрия, 35 г безводного метасиликата натрия помещают в широкогорлый химический стакан и смешивают шпателем. 1 сма поверхностно-активного вещества Triton-10 добавляют по каплям из пипетки с широким концом и смешивают с сухими ингредиентами. Затем 4 г ингибитора добавляют при перемешивании к сухим ингредиентам. Часть этой смеси растворяют в дистиллированной воде в таких пропорциях, чтобы в результате получился 0,3 вес. % раствора. Раствор нагревают до точки кипения и затем .выдерживают,при этой температуре.

Небольшие глазурованные блюдца, имеющие цветной рисунок, погружают в кипящий раствор на десятичасовой период. В течение этого испытания блюдца удаляют из кипящего раствора на 1 час, сушат мягкой белой папиросной бумагой и проверяют визуально изменения интенсивности рисунка и отщепление (повреждение) глазури.

Повреждение фарфоровой глазури. а) Время погружения 10 час при

212+-1 F (95 1 C) .

Ингибитор — алюм инат натрия (стандарт), рН раствора начальное 12,5, конечное 12,02.

В течение 0 — 5 час интенсивность рисунка не нарушается, глянец остается светлым, и только по прошествии 5 час начинают появляться,слабые водные знаки.

Когда сравнивают обработанный,и необработанный образцы, оказывается, что цвет обработанного только слегка слабее. Некоторые водные знаки присутствуют.

Использованный здесь термин «.водные

3H214H» оТНосНТсН к очень слабым линиям, Которые появляются на глазурованной поверхности блюдца. Поскольку эги лнн|ш появляются вследствие повреждения глазури щелочью, их нельзя удалить мытьем, трением или обычной последующей обработкой тарелок. б) Ингибитор — IIIaAI H>4(P04) II.4НяО, рН раствора начальное 12,3, конечное 10,9, 259728

Водные знаки появляются через 9 час выдержки.

Когда сравнивают необработанный и обработанный образцы, оказывается, что цвет остался без изменения. в) Интибитор — Na3À12H (PO ) 8, рН раствора начальное 12,4, конечное 12,05.

Наблюдения

Светлый глянец — интенсивность рисунка

То же

Появление слабых, повреждений, но постепенная потеря цвета

То же

Повреждение долго не наблюдается

То же

9

На обработанном блюдце не наблюдается водных знаков или потери цвета при сравнении с необработа нным блюдцем г) Ингибитор — Ма А1 Нд (РО4) 9 2,5Н О, рН раствора начальное 12,30, конечное 11,75

Наблюдения

Светлый глянец — интенсивность рисунка

То же

Появление некоторых очень слабых водных знаков

Появление некоторых очень слабых водных знаков

То же

Тарелка не теряет блеска или цвета и имеет только слабые:водные зна ки. д) Ингибитора нет (контрольный), рН раствора начальное 12,45, конечное 11,8

Время наблюдения, час

Наблюдения

Время наблюдения, час

4

6

Время наблюдения, час

5

7

9

Светлый глянец — интенсивность ,рисунка

То же

Рисунок меньшей интенсивности

То же

Повреждение фарфоровой глазури а) Время погружения 10 час при 212 1 1 F (95 +-1 С) .

Ингиб итор — алюминаты натрия, рН раствор а н ач аль н ое 11,8, конечное 11,0.

Время н аблюдения, час

Н аблюдения

Светлый глянец — .интенсивность рисунка

То же

2

4

Появление слабых водных знаков, потускнение позолоты

То же

Появление большого количества водных знаков

То же

Потускнение позолоты. Несколько слабых водных знаков присутствует. Не происходит выцветания рисунка или потер и глянца

10

55

Ингибитор — 15Na20 2,8А1 0з 8Р О хН О, рН раствора начальное 10,8, конечное 10,95.

Время наблюде- Наблюдения

60 ния, час

0 Светлый глянец — интенсивность рисунка

1 То же

2 Позолота стала более оранжевой; слабые водные знаки появляются

5 Глянец тусклее — следы окраски на ткани

6 Следы окраски на ткани

7 Позолота начинает тускнеть

5 8 То же

9 Рисунок становится еще слабее

10 Когда сравнивают необработанную и обработанную тарелки, то оказывается, что обработанная та10 релка заметно слабее и тусклее.

Пример 2. Используют ту же самую методику, что и .в примере 1, но с моющим соста вом, содержащим хлор. Различные алю15 минийфосфаты натрия испытаны на их действие по предотвращению повреждений глазурованных поверхностей фарфора.

Использованы следующие составы, вес. ч.:

Триполифосфат натрия 45

Натрийметасиликатпентагидрат 20

Карбонат;натрия 10

Хлорированный трынатрийфосфат 20

Поверхностно-активное вещество (Triton-10) 1

25 Ингибитор 4

Результаты этих испытаний суммированы в следующих величинах

То

4

6

7 же

Темно-красное потускнение; внутренняя сторона становится тусклой

То же

9

Слабые водные знаки на обратной стороне; темно-красный постепенно теряется. Позолота становится слегка более оранжевой; нет потери глянца

Инпибитора нет (контрольный), рН раствора начальное 12,00, конечное 10,65.

Время наблюдения, час

Наблюдения

Светлый глянец — интенсивность рисунка

Красный цвет удаляется тканью.

Блеск с рисунка сходит; появляются коричневые отложения.

Более красный цвет удаляется

Удаляется красный и зеленый цвета; зеленый темнеет

Более красный цвет удаляется; позолота начинает теряться

Более красный сходит; зеленый постепенно теряется

То же

Б ол ее кр а сный уда ляется

То же

Позолота становится более тусклой

Цветочный рисунок почти сходит; позолота в значительной степени сходит; глянец только слегка тускнеет

6

8

10

Качественно с помощью вышеописанных исследований определяют, что использование хлорированных составов алюминийфосфат натрия щелочной способствует более продолжительной первоначальной защите (время за10 щиты: e>a)c)d), в то время, как алюминийфосфат натрия кислотный показывает наибольшую степень полной защиты в течение

10 час (степень защиты: c)a)s)d).

Пример 3. Раствор для мытья промышленных бутылок готовят путем р астворения

48 вес. ч. каустической соды и 7 вес. ч. ингибитора в 1,450 вес. ч. воды. В этот раствор, находящийся при температуре 185 -15 г (85 3 С), помещают новые стеклянные бутылки, которые весят 400 г. После выдержки бутылок в этом растворе в течение шести дней бутылки удаляют из раствора и взвешивают для определения потери веса после выдержки. Согласно вышеописанному установлсно, что кислотные и щелочные алюминийфосфаты натрия в значительной степени задерживают повреждение стеклянных бутылок.

Предмет изобретения

Моющая композиция для очистки стеклянной, глазурованной керамической и фарфоровой поверхностей, содержащая щелочной агент, например щелочь, карбонат, аиликат, фосфат щелочного металла, поверхностно-активное вещество, ингибитор, органическое или неорганическое соединен ие с активным хло80 ром или азотсодержащее галоидное соединение, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения действия щелочного агента на очищаемую поверхность, в композицию в качестве ингибитора введено 5 — 20 вес.

З5 соли алюминийортофосфата щелочного металла общей формулы

МхА1уН,(РО,)т 1ю Π— 8Н О где М вЂ” щелочной металл, х — целое число

40 от 1 до 5, у — целое число от 2 до 4, z — целое число от 11 до 17, или 5 — 20 вес.о/, щелочной соли алюминийортофосфата щелочного металла общей формулы

xNa>O ° уА!зОз 8РеО zHqO где х — целое число от 6 до 15, у — число от

1,5 до 4,5, z — целое число от 4 до 40.

Составитель Е. Пономарева

Редактор Л. М. Новожилова Техред А. А. Камышникова Корректор Л. В. Юшина

Заказ 895/13 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2