DE69728303T2

DE69728303T2 - Reinigungsmittel

Info

Publication number: DE69728303T2
Application number: DE69728303T
Authority: DE
Inventors: Chie Takahashi; Kouji Yanagihara; Kyoko Morikawa; Hiroshi Saito; Norio Arai; Makoto Kawasaki-shi Kanagawa Saito; Tohru Kawasaki-shi Kanagawa Yamamoto
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2017-12-31
Also published as: DE69708836D1; ATE210176T1; EP1067172A3; EP1067172A2; US6028048A; EP0864638A3; EP1067172B1; ATE262575T1; EP0864638A2; DE69728303D1; EP0864638B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsmittelzusammensetzung, die eine bestimmte Aminodicarbonsäure-N,N-dialkansäure oder ihre Salze und ein synthetisches oberflächenaktives Mittel enthält. Genauer gesagt, betrifft sie eine Reinigungsmittelzusammensetzung, die in Reinigungswasser mit hoher Wasserhärte keine metallischen Seifen bildet, auf die Oberfläche eines solchen Leichtmetallmaterials, z. B. Aluminium und andere, nur schwach korrodierend wirkt, eine hohe Löslichkeit sogar in kaltem Wasser aufweist, was zu einem hervorragenden Reinigungsergebnis führt, und die hervorragend biologisch abbaubar ist (mikrobielle Abbaubarkeit) und außerdem besonders zur Reinigung von Textilstücken und harten Oberflächen verschiedener Anlagen und Vorrichtungen, die aus Leichtmetallmaterialien bestehen, geeignet ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In den letzten Jahren wurde der Umweltschutz stark befürwortet und die mikrobielle Abbaubarkeit sowohl von synthetischen oberflächenaktiven Mitteln als auch von Buildern, die zum Reinigen verwendet werden, und auch die Eutrophierung durch Phosphorverbindungen wurden als soziale Probleme erkannt. Daher besteht seit Kurzem die Absicht, bei Reinigungsmitteln für Textilstücke die synthetischen Reinigungsmittel durch Seifenzusammensetzungen auszutauschen.
Seifenzusammensetzungen haben eine ausgezeichnete mikrobielle Abbaubarkeit. Obwohl sie in Wasser von guter Qualität und relativ hoher Temperatur eine ausgezeichnete Reinigungswirkung zeigen, ist es wahrscheinlich, dass sie durch die Härte und Temperatur des Reinigungswassers beeinflusst werden. Dies bedeutet, wenn Wasser hoher Härte oder niedriger Temperatur verwendet wird, bilden sich wasserunlösliche metallische Seifen oder die Seifenzusammensetzungen selbst lösen sich kaum im Wasser und wandeln sich in unlösliche Materialien um, wodurch sich die Reinigungswirkung verringert. Diese unlöslichen Materialien setzen sich zum Beispiel beim Reinigen von Gewebe auf Faseroberflächen ab und die auf diese Weise abgeschiedenen Materialien werden nicht entfernt, auch wenn mit Wasser nachgespült wird. Dadurch wird nach dem Reinigen der Glanz zerstört. Dies ist der Grund, warum sich der Austausch der synthetischen Reinigungsmittel durch Seifenzusammensetzungen verzögert.
Um das Problem zu lösen, das sich aus den oben beschriebenen Seifenzusammensetzungen ergibt, wurden herkömmlich Seifenzusammensetzungen mit komplexbildenden Mitteln gemischt, wie ein Alkalisalz der Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und Aluminiumoxidsilicat (Zeolit). Jedoch ist das komplexbildende Mittel EDTA mikrobiell schlecht abbaubar und als Ergebnis wird eine Seifenzusammensetzung, die EDTA enthält, ebenso schlecht mikrobiell abbaubar. Außerdem ist das komplexbildende Mittel Zeolit kaum maskierend und als Ergebnis bildet sich eine wasserunlösliche metallische Seife, wenn eine Seifenzusammensetzung, die Zeolit enthält, in Wasser hoher Härte verwendet wird. Außerdem wird, auch wenn solche komplexbildenden Mittel in Seifenzusammensetzungen enthalten sind, die Löslichkeit der Seifenzusammensetzung in kaltem Wasser nicht verbessert, und somit bleiben die Probleme der Wasserunlöslichkeit bestehen.
Vor einiger Zeit, als das Interesse am Schutz begrenzter Rohstoffquellen zunahm, wurde die Entwicklung und die Verwendung von Rohstoffen, die regeneriert oder wiedergewonnen werden können, ein neues Thema. Besonders bei Küchenreinigungsmittel wurden anionische oberflächenaktive Mittel durch biologisch abbaubare, nichtionische oberflächenaktive Mitteln ersetzt. Da die Rohstoffquelle dieser nichtionischen oberflächenaktiven Mittel eine Pflanze ist, besitzt es ausgezeichnete mikrobielle Abbaubarkeit und ist sanft zu der Haut, das heißt weniger reizend, und hat außerdem ausgezeichnete Entfettungseigenschaften. Daher eignet sich das nichtionische oberflächenaktive Mittel als synthetisches Reinigungsmittel zur Verwendung in der Küche, vor allem zum Reinigen von Geschirr. Wird jedoch das nichtionische oberflächenaktive Mittel allein angewendet, ist die Reinigungswirkung als synthetisches Reinigungsmittel für Gewebe gering. Daher wurde zur Erhöhung der Reinigungswirkung dieses oberflächenaktiven Mittels ein Gemisch aus einem oberflächenaktiven Mittel und einer Buildnerverbindung verwendet. Obwohl herkömmlich Phosphorverbindungen als Buildnerverbindung dieser Art verwendet wurden, begünstigt die Verwendung solcher Verbindungen eine unvorteilhafte Eutrophierung. Daher wurden in den letzten Jahren stattdessen ein Calcium maskierendes komplexbildendes Mittel, wie Aluminiumoxidsilicat (Zeolit), hochmolekulares Carboxylat mit Polyacrylat, als repräsentatives Beispiel, Nitrilotriacetat (NTA) und Ethylendiaminotetraacetat (EDTA) verwendet.
Jedoch ist das Aluminiumoxidsilicat kaum maskierend und deshalb verringert sich deutlich die Reinigungswirkung eines Reinigungsmittels, das Aluminiumoxidsilicat verwendet, wenn es in Wasser hoher Härte verwendet wird. Außerdem ist das Aluminiumoxidsilicat wasserunlöslich. Daher scheidet sich, wenn ein Reinigungsmittel, das Aluminiumoxidsilicat enthält, abgespült wird, das Aluminiumoxidsilicat als Schlamm am Boden von Abwasserreinigungsanlagen oder in Flussbetten und anderem ab, wodurch ein erneutes Umweltproblem auftritt. Die oben beschriebenen hochmolekularen Carboxylate und das Ethylendiamintetraacetat als komplexbildende Mittel sind schlecht mikrobiell abbaubar, und daher ist ein synthetisches oberflächenaktives Mittel, das diese komplexbildenden Mittel enthält, wie hochmolekulares Carboxylat, ebenso schlecht mikrobiell abbaubar. Hinsichtlich der Sicherheit und des Reinigungsergebnisses wird Nitrilotriacetat als Builder kaum verwendet, obwohl es ausgezeichnet mikrobiel abbaubar und umweltverträglich ist. Außerdem verwenden die meisten oberflächenaktiven Mittel, die gewöhnlich die Hauptkomponente der oben beschriebenen bekannten Reinigungsmittel ausmachen, vom Petroleum abgeleitete Kohlenwasserstoffe als Rohstoffquellen, welche nicht regeneriert oder wiedergewonnen werden können. Zieht man daher die Wichtigkeit des Schutzes der Rohstoffe in Zukunft in Betracht, beinhalten diese oberflächenaktiven Mittel ein großes Problem.
Vor Kurzem wurden außerdem verschiedene Leichtmetallmaterialien, die ein Aluminiummaterial enthalten, in Verpackungsvorrichtungen für Getränke und nahrungsmittelverarbeitenden Betrieben, wo Präzision erforderlich ist, oder in Fahrzeugen, Flugzeugen, Containern und dergleichen, die alle ein geringes Gewicht erfordern, verwendet. Allerdings ist es notwendig, die äußere Oberfläche zu Reinigen, das heißt harte Oberflächen von Vorrichtungen, Fabriken, Fahrzeugen, Flugzeugen, Containern und dergleichen, die Leichtmetallmaterialien verwenden, mit einem Reinigungsmittel zu Reinigen, das eine hohe Reinigungswirkung hat.
Herkömmlich wurden als Reinigungsmittel mit einer hohen Reinigungswirkung diejenigen verwendet, die komplexbildende Mit tel, wie Natriumethylendiamintetraacetat (EDTA), enthalten und einen hohen pH-Wert aufweisen.
Beispielsweise offenbart WO 94/12606 Iminodiessigsäurederivate als komplexbildende Mittel oder Builder in alkalischen Reinigungszusammensetzungen für die Getränke- und Nahrungsmittelindustrie oder in industriellen Reinigungszusammensetzungen für Hartmetalle, Plastik, lackierte Oberflächen oder Glasoberflächen. Zu diesen oberflächenaktiven Mitteln aus Iminodiessigsäure können Verbindungen zugegeben werden, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Alkylsulfaten, Alkylsulfonaten, Fettalkoholalkoxylaten, Oxyalkoholalkoxylaten, Alkylpolyclosiden und Fettaminalkoxylaten besteht.
Kommt jedoch die Oberfläche eines Leichtmetallmaterials über einen langen Zeitraum durch wiederholtes Reinigen mit einem solchen oberflächenaktiven Mittel, das eine hohe Reinigungswirkung aufweist, in Kontakt, können Probleme dahingehend auftreten, dass die Oberfläche des Leichtmetallmaterials korrodiert. Oder es treten Bleich- oder Verfärbungsphänomene auf, die in einer Abnahme des Oberflächenglanzes resultieren, oder das oberflächenaktive Mittel löst die Oberfläche an und es entstehen Löcher.
Außerdem wurde kürzlich eine Schaumreinigungstechnik angewandt, um große Bereiche einer harten Oberfläche effektiv zu reinigen. Bei dieser Technik wird ein anionisches oberflächenaktives Mittel zum besseren Schäumen einem Reinigungsmittel zugegeben.
Jedoch wird das anionische oberflächenaktive Mittel, das beim Verdünnen verwendet wird, deutlich durch die Härte des Wassers beeinflusst und, falls es mit Wasser hoher Härte ver dünnt wird, löst sich das anionische oberflächenaktive Mittel nicht, wobei sich kaum Schaum bildet und gleichzeitig das Reinigungsergebnis sinkt.
Um diese Probleme zu lösen, wird dem Reinigungsmittel, das ein anionisches oberflächenaktives Mittel in derselben Weise, wie oben beschrieben, enthält, ein komplexbildendes Mittel, wie Natriumethylendiamintetraacetat (EDTA), zugegeben. Jedoch treten bei dem Reinigungsmittel, das ein komplexbildendes Mittel, wie EDTA, enthält, bei Leichtmetallmaterialien die obigen Probleme auf.
Soll durch Zugabe eines komplexbildenden Mittels die Reinigungswirkung des Reinigungsmittels verbessert werden, treten somit beim Reinigen von Leichtmetallmaterialien, wie Aluminium, auf der Oberfläche der Leichtmetallmaterialien die selben Probleme auf, wie oben erwähnt.
Daher wird als Reinigungsmittel zum Reinigen der Oberfläche von Leichtmetallmaterialien ein Reinigungsmittel, das ausgewählte, nichtionische oberflächenaktive Mittel mit geringen Schäumungseigenschaften enthält, die aber weniger durch die Härte des Verdünnungswassers beeinflusst werden und einen pH-Wert nahe dem Neutralbereich haben, oder ein Reinigungsmittel benötigt, dem Silicat zugegeben wurde, das die Korrosion des Leichtmetalls wirkungsvoll verhindern soll, wobei es nicht notwendig ist, dass ein komplexbildendes Mittel, wie EDTA, enthalten ist.
Jedoch weist ein Reinigungsmittel dieser Art eine schlechtes Reinigungsergebnis auf. Daher ist es beim Reinigen notwendig, dass das Reinigungsmittel über einen langen Zeitraum mit der Oberfläche des Leichtmaterials Kontakt hat oder, dass physi kalische Mittel, wie Schrubben der Oberfläche, angewandt werden. Daher ist das Reinigungsmittel zum Schaumreinigen, welches für die Reinigung größerer Flächen nützlich ist, nicht brauchbar, da dessen Schäumungseigenschaft gering ist. Bei Verwendung eines anionischen oberflächenaktiven Mittels wird ein Reinigungsmittel, welches kein komplexbildendes Mittel, wie EDTA, enthält, durch die Härte des Verdünnungswassers beeinflusst und kann kaum Schaum bilden. Daher ist eine große Menge eines oberflächenaktiven Mittels im Reinigungsmittel, das zum Schaumreinigen verwendet wird, notwendig.
Enthält des weiteren ein Reinigungsmittel ein Silicat, setzt sich dieses leicht auf der Metalloberfläche ab, wodurch ein Rostherd entsteht und die Oberfläche wahrscheinlich leichter rosten wird.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung, die keine metallischen Seifen bildet, auch nicht in Reinigungswasser hoher Härte, und eine ausgezeichnete Reinigungswirkung mit einer hohen Löslichkeit in kaltem Wasser und eine ausgezeichnete mikrobielle Abbaubarkeit aufweist, und die die Nachteile des Standes der Technik verbessert und besonders zum Reinigen von Geweben geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung, die regenerierbare und wiedergewinnbare Pflanzen als Rohmaterialquellen verwenden kann und so einen Beitrag zum Erhalt der Rohstoffquellen leistet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung zum Reinigen von Leichtmetallen, die kein komplexbildendes Mittel, wie EDTA, oder ein Silicat verwendet und auf Leichtmetalloberflächen nicht korrodierend wirkt und eine ausgezeichnete Reinigungswirkung und Schäumungseigenschaft aufweist, auch wenn zum Verdünnen oder Reinigen Wasser hoher Härte verwendet wird, die ausgezeichnete mikrobielle Abbaubarkeit aufweist und besonders zum Reinigen von verschiedenen Anlagen oder Vorrichtungen, die Leichtmetallmaterialien enthalten, geeignet ist und die die Nachteile des Standes der Technik verbessert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Als Ergebnis umfangreicher Forschungen hinsichtlich der obigen Probleme haben die Erfinder diese Probleme durch Verwenden einer Reinigungsmittelzusammensetzung gelöst, die eine bestimmte Aminodicarbonsäure-N,N-dialkansäure oder ihre Salze, wie ein Alkalisalz der Glutaminsäure-N,N-diessigsäure, und ein synthetisches oberflächenaktives Mittel enthält.
Erfindungsgemäß werden die folgenden Reinigungsmittelzusammensetzungen bereitgestellt:

1) Eine Reinigungsmittelzusammensetzung zum Reinigen eines Leichtmetalls, dadurch gekennzeichnet, dass sie Glutaminsäure-N,N-disessigsäure oder ein Salz davon (Komponente A), dargestellt durch die folgende Formel
worin M ein Wasserstoffatom, Natrium, Kalium, ein Amin oder ein Ammoniumion darstellt, und ein synthetisches oberflächenaktives Mittel (Komponente B) enthält, welches ein Alkalisalz eines Oxyalkylens oder einer Polyoxyalkylenalkyletheressigsäure ist, wobei das Mischverhältnis von Komponente A zu Komponente B zwischen 1 : 2 und 4 : 1 ist, ausgedrückt als Gewichtsverhältnis, und, dass eine Lösung der Reinigungsmittelzusammensetzung einen pH-Wert im Bereich zwischen 9 und 11 hat.
2) Eine Reinigungsmittelzusammensetzung, wie oben unter 1) beschrieben, worin das synthetische oberflächenaktive Mittel als Gemisch mit einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel vorliegt, wobei das nichtionische oberflächenaktive Mittel unter einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel vom Polyethylenglycoltyp, nichtionischen oberflächenaktiven Mittel vom Typ eines mehrwertigen Alkohols, Alkylaminoxid und Alkylpolyglycosid ausgewählt ist.
3) Eine Reinigungsmittelzusammensetzung, wie oben unter 1) und 2) beschrieben, wobei die Reinigungsmittelzusammensetzung zum Schaumreinigen verwendet wird.

GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die erfindungsgemäß verwendete Glutaminsäure-N,N-diessigsäure oder ihr Salz (A) ist eine Verbindung der folgenden Formel:
worin jedes M voneinander unabhängig entweder ein Wasserstoffatom, Natrium, Kalium, ein Amin oder ein Ammoniumion darstellt. Davon ist ein Alkaliion, speziell das Natriumion, bevorzugt.
Die Glutaminsäure-N,N-diessigsäure ist vorzugsweise L-Glutaminsäure-N,N-diessigsäure.
Diese Alkalisalz der Glutaminsäure-N,N-diessigsäure ist ein Derivat der Glutaminsäure als eine Aminosäure und ist durch herkömmliche Herstellungsverfahren erhältlich.
Zum Beispiel wird es wie folgt synthetisiert: Glutaminsäure und vorzugsweise L-Glutaminsäure, eine Aminosäure, wird durch Fermentieren von Zuckern, die aus Pflanzen stammen, wie Stärke und Saccharide, oder durch Hydrolysieren von Proteinen, die ebenso aus Pflanzen stammen, wie Weizenprotein und Sojabohnenprotein, synthetisiert. Dementsprechend kann die Glutaminsäure aus regenerierbaren und wiedergewinnbaren Zuckern oder Proteinen aus Pflanzen als Ausgangsquellen synthetisiert werden. Anschließend wird die erhaltene Glutaminsäure cyanomethyliert und dann unter alkalischen Bedingungen hydrolysiert, wobei ein Alkalisalz der Glutaminsäure-N,N-diessigsäure erhalten wird.
Ein Alkalisalz der Glutaminsäure-N,N-diessigsäure, die durch das obige Verfahren erhalten wurde, weist ausgezeichnete mikrobielle Abbaubarkeit auf und maskiert auch ausgezeichnet Calciumionen. Insbesondere wird die Komplexbildung unter schwach alkalischen Bedingungen bei einem pH-Wert zwischen 9 und 11 deutlich erhöht.
Reinigungsmittelzusammensetzungen für Leichtmetalle
Ein Alkalisalz der Glutaminsäure-N,N-diessigsäure (A1) ist ein Derivat der Glutaminsäure, vorzugsweise L-Glutaminsäure, die eine der Aminosäuren ist und ausgezeichnet Calciumionen maskiert, verglichen mit einem Alkalisalz der Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA). Diese Maskierung von Calciumionen wird unter alkalischen Bedingungen bei einem pH-Wert von 9 oder höher deutlich verbessert. Während das Alkalisalz der Glutaminsäure-N,N-diessigsäure als komplexbildendes Mittel ausgezeichnet Calciumionen maskiert, ist außerdem seine korrodierende Wirkung auf Leichtmetallmaterialien, wie Aluminium, deutlich geringer als die von EDTA.
Außerdem wirkt ein Alkalisalz der Glutaminsäure-N,N-diessigsäure stärker entfettend als EDTA und kann leichter Öl oder Fettflecken auf einer harten Oberfläche abwaschen. Wird es zusammen mit einem synthetischen oberflächenaktiven Mittel verwendet, erhöht sich außerdem deutlich. die Entfettungswirkung und gleichzeitig seine Schaumbildungsfähigkeit aufgrund eines synergistischen Effekts, der zwischen beiden besteht.
Das heißt, erfindungsgemäß ist ein synthetisches oberflächenaktives Mittel, das in der Reinigungsmittelzusammensetzung zum Reinigen von Leichtmetallmaterialien verwendet wird, ein synthetisches anionisches oberflächenaktives Mittel gemäß Anspruch 1 oder ein synthetisches anionisches oberflächenaktives Mittel und ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel nach Anspruch 1 bis 3 und wirkt nicht nur beim Abwaschen von organischen Flecken, zum Beispiel Öl und Fett, Proteinen, Kohlenhydraten usw., und anorganischen Flecken, zum Beispiel Staub, der einer harten Oberfläche eines Leichtmetallmaterials anhaftet, sondern ebenso als Schäumungsmittel.
Die synthetischen, anionischen oberflächenaktiven Mittel finden sich unter den oben beschriebenen Alkalisalzen der Polyoxyalkylenalkyletheressigsäure und Alkalisalzen der Oxyalkylenalkyletheressigsäure.
Beispiele der synthetischen, nichtionischen oberflächenaktiven Mittel sind:
Nichtionische oberflächenaktive Mittel vom Polyethylenglycoltyp, wie höhere Alkoholethylenoxidaddukte und lineare Alkylphenolethylenoxidaddukte, nichtionische oberflächenaktive Mittel vom mehrwertigen Alkoholtyp, wie Fettsäurealkanolamide, Zuckerester der Fettsäuren, Sorbitol oder Sorbitanester von Fettsäuren, Alkylaminoxide, die genannten Alkylpolyglycoside und weitere.
Erfindungsgemäß kann das genannte anionische oberflächenaktive Mittel alleine oder als Gemisch mit den anionischen und nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln in Kombination verwendet werden, entsprechend den Anwendungen. Wird zum Beispiel die erfindungsgemäße Reinigungsmittelzusammensetzung zum Schaumreinigen verwendet, wird ein anionisches oberflächenaktives Mittel gemäß Anspruch 1 vorzugsweise als oberflächenaktives Mittel ausgewählt.
Des weiteren ist das Mischverhältnis der Aminodicarbonsäure-N,N-dialkansäure oder ihr Salz (A) und des oberflächenaktiven Mittels in der erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammenset zung zum Reinigen für Leichtmetallmaterialien so, dass Komponente A zu dem oberflächenaktiven Mittel zwischen 1 : 2 und 4 : 1, vorzugsweise zwischen 1 : 1,5 und 2 : 1 ist, ausgedrückt durch das Gewichtsverhältnis. Innerhalb des obigen Bereichs entwickelt die vorliegende Erfindung eine bemerkenswerte Wirkung.
Außerdem sollte der pH-Wert der wässrigen Lösung der erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen zum Reinigen von Leichtmetallmaterialien zwischen 9 und 11, vorzugsweise in einem schwach alkalischen Bereich zwischen 9 und 10 liegen. Innerhalb dieses pH-Bereichs entwickelt die vorliegende Erfindung eine bemerkenswerte Wirkung.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Komponenten kann die erfindungsgemäße Reinigungsmittelzusammensetzung pH-Puffer, wie Alkalien, zum Beispiel Natriumcarbonat oder Ethanolamin, um den pH-Wert im oben beschriebenen Bereich zu halten und, falls notwendig und erforderlich, außerdem hydrotrope wasserlösliche Lösungsmittel und dergleichen enthalten.
Die oben beschriebene erfindungsgemäße Zusammensetzung wird in Form von granulären Pulvern oder Flüssigkeiten hergestellt und zur Verwendung durch Verdünnen mit Wasser gemäß dem Verschmutzungsgrad der Leichtmetalloberfläche, die gereinigt werden soll, oder zum Schaumreinigen und dergleichen geeignet konzentriert.
Die oben beschriebene erfindungsgemäße Reinigungsmittelzusammensetzung weist eine ausgezeichnete mikrobielle Abbaubarkeit auf. Wird zum Beispiel die Reinigungsmittelzusammensetzung mit Wasser auf COD 500 ppm verdünnt, hierzu dann aktivierter Klärschlamm gegeben und das resultierende Gemisch für 7 Tage belüftet, erreicht die Zersetzungsrate 85% und mehr (COD weniger als 75 ppm).
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele der Ausführungsformen genauer beschrieben, soll aber nicht darauf beschränkt sein. Soweit nicht anders angegeben, zeigt % Gew.-%.
Die in den folgenden Beispielen verwendeten Verbindungen sind wie folgt:

– Natriumglutaminsäure-N,N-diacetat: GLDA (A1)
– Natriumpolyoxyethylenlauryletheracetat: C₁₂O(EO)_nCH₂COONa (B1)
– obige Verbindung mit 1 Mol EO: C₁₂O(EO)₁CH₂COONa (B1-1)
– obige Verbindung mit 3 Mol EO: C₁₂O(EO)₃CH₂COONa (B1-3)
– obige Verbindung mit 4,5 Mol EO: C₁₂O(EO)_4,5CH₂COONa (B1-4,5)
– Alkylpolyglycosid: APG (B2)
– Natriumsalz der Laurylsäure (Seife): C₁₂Na
– Kokosfettsäuredimethylamindoxid: AO (oberflächenaktives Mittel)
– lineares Alkylbenzolsulfonatnatrium: NAS (oberflächenaktives Mittel)
– Natriumethylendiamintetraacetat: EDTA
– Natriumtripolyphosphat: STPP
– Natriumcarbonat: Carbonat
– Natriummethasilicat: Silicat
– Natriumsalz der Talgfettsäure: Seife
– Carboxymethylcellulose: CMC
– Natriumsulfat: Sulfat
– Triethanolamin: TEA

Von den obigen Verbindungen wurde GLDA durch Fermentieren von Sacchariden aus Pflanzen erhalten, um L-Glutaminsäure zu synthetisieren, anschließend die L-Glutaminsäure cyanomethyliert und das resultierende Produkt unter alkalischen Bedingungen hydrolysiert. Die durch Neutralisieren von Beaulight LH201, Beaulight LH203 und Beaulight LCA (Produkte der Sanyo Kasei Kogyo K. K.) erhaltenen Verbindungen B1-1, B1-3 und B1-4,5 wurden jeweils verwendet. Als EDTA wurde eine Verbindung verwendet, die durch herkömmliche Herstellungsverfahren synthetisiert wird. Als LAS wurde Natrium-n-dodecylbenzolsulfonat, ein synthetisches oberflächenaktives Mittel zur Beurteilung der Gewebereinigung, verwendet. Bezüglich STPP, Silicat, Carbonat, Seife, CMC und Sulfat wurde jeweils die Reagenzklasse verwendet.
Beispiel 1
Jede in Tabelle 1 gezeigte Probe (Detergens) wurde hergestellt. Die Proben Nr. 1 bis 5 und Probe Nr. 8 wurden jeweils mit Wasser, welches 60 ppm und 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, verdünnt, so dass der Gehalt an Komponente (B1) in der Lösung 0,08% betrug. Die Proben Nr. 6 und 7 wurden jeweils mit Wasser, welches 60 ppm und 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, verdünnt, so dass der Gehalt an Komponente (B1) 0,05 betrug. Die Proben Nr. 9 bis 14 wurden jeweils mit Wasser, das 60 ppm und 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, verdünnt, so dass der Gehalt an Gesamtkomponenten 0,133% betrug. Der Zustand der wässrigen Lösung und die Schaumgebungseigenschaft jeder so hergestellten Probe wurde untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Eine wässrige Lösung jeder Probe wurde unter Verwendung eines alkalischen Puffers auf einen pH-Wert von 12 eingestellt und bei einer Wassertemperatur von 25°C beobachtet.
Der eingesetzte Schäumungseigenschaftstest dient zur Untersuchung, ob eine metallische Seife gebildet wird oder nicht, wenn jede Probe in heißem Wasser gelöst wird. Falls ein Schäumungsphänomen beobachtet wird, wird angenommen, dass keine metallische Seife gebildet wurde und somit die Reinigungskraft der Probe ausgezeichnet ist. Im Gegensatz dazu bedeutet keine Schäumung, dass eine metallische Seife gebildet wurde und daher die Reinigungskraft der Probe verringert ist. Dieser Schäumungseigenschaftstest wurde in der Weise durchgeführt, dass 20 ml der wässrigen Lösung der Probe in ein 100 ml farbiges Vergleichsröhrchen gefüllt wurden und dann das gefüllte Röhrchen mit der Hand geschüttelt und anschließend das Schaumvolumen verglichen wurde.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, haben die Proben Nr. 9, 10 und 11 gewöhnliche Reinigungsseifenzusammensetzungen und wurden bei einer Temperatur von 25°C in Wasser nicht vollständig gelöst, und es konnte keine Schäumung beobachtet werden.
Die Proben, die Natriumpolyoxyethylenlauryletheracetat (C₁₂(EO)_nCH₂COONa) mit einer Ethylenoxidadditionsmolzahl (n) von 1 Mol, 3 Mol und 4,5 Mol (B1-1, B1-3 bzw. B1-4,5) enthielten, wurden alle in Wasser gelöst, wobei die Calciumcarbonatkonzentration 60 ppm und die Wassertemperatur 25°C betrug. Jedoch wurden unter den Bedingungen, bei denen die Calciumcarbonatkonzentration 100 ppm betrug und GLDA nicht anwesend war, unlösliche Salze im Wasser gebildet (Proben Nr. 12, 13 und 14).
Im Gegensatz zu Vorangegangenem wurde der Bildung einer unlöslichen Substanz im Wasser vorgebeugt, wenn Natriumpolyoxyethylenlauryletheracetat zusammen mit GLDA verwendet wurde, auch wenn 100 ppm Calciumcarbonat zugegeben wurden, und es trat keine Trübung auf. Auch wurde zur gleichen Zeit ein ausreichender Schaum gebildet. Dies wurde insbesondere dann erreicht, wenn das Verhältnis der Komponente (B1) zu Komponente (A1) im Bereich zwischen 2/1 und 50/1 ist (Proben Nr. 1 bis 8).
Beispiel 2 (nur als Referenz)
Jede in Tabelle 2 gezeigte Probe (Reinigungsmittelzusammensetzung) wurde hergestellt. Die Proben Nr. 15 bis 19 und 22 wurden jeweils mit Wasser, welches 60 ppm und 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, verdünnt, so dass der Gehalt an Komponente (B1) 0,08% betrug. Die Proben Nr. 20 und 21 wurden jeweils mit Wasser, welches 60 ppm und 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, verdünnt, so dass der Gehalt an Komponente (B1) 0,05% betrug. Die Proben Nr. 23 bis 28 wurden jeweils mit Wasser, welches 60 ppm und 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, verdünnt, so dass der Gehalt an Gesamtkomponenten 0,133% betrug. Jede Probe wurde auf ihre Reinigungskraft untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Ein Reinigungskrafttest wurde durch Verwenden eines nassen, künstlich verdreckten Textilstücks der Sentaku Kagaku Kyokai (Vereinigung der Reinigungswissenschaft) durchgeführt, wobei das Reinigen dieses verdreckten Stoffes mit „Targo to Meter„ unter den Bedingungen durchgeführt wurde, dass die Reinigungstemperatur 25°C, die Reinigungsdauer 10 Minuten, die Umdrehung des Rührers 120 rpm betrugen und das Verhältnis Reinigungsmittel/Wasser 1 : 30 war und der Vorgang mit fünf verdreckten Textilstücken wiederholt wurde. Durch Messen der Reinheiten des originalen Textilstücks, des verdreckten Textilstücks vor der Reinigung und des verdreckten Textilstücks nach der Reinigung wurde die Reinigungswirkung unter Verwendung der folgenden Formel bestimmt:
Reinigungswirkung = [(Reinheit des verdreckten Textilstücks nach der Reinigung) – (Reinheit des verdreckten Textilstücks vor dem Reinigen)]/[(Reinheit des originalen Textilstücks) – (Reinheit des verdreckten Textilstücks vor der Reinigung)] × 100.
Wie in Tabelle 2 gezeigt, zeigten die herkömmlichen Reinigungsseifenzusammensetzungen (Proben Nr. 23 bis 25) eine Reinigungskraft zwischen 41 und 42% in Wasser, welches 60 ppm Calciumcarbonat enthielt, und zwischen 42 und 43% in Wasser, welches 100 ppm Calciumcarbonat enthielt. Somit zeigte die Reinigungskraft in jeder dieser Proben einen geringen Wert. Außerdem zeigten ebenso die Zusammensetzungen, welche Komponente (B1), aber nicht Komponente (A1) (Proben Nr. 26 bis 28) enthielten, eine Reinigungskraft von 40 bis 42%, was ähnlich dem Obigen war. Somit zeigten diese Zusammensetzungen einen geringen Wert der Reinigungskraft.
Im Gegensatz zu den obigen Zusammensetzungen zeigten die Zusammensetzungen, welche sowohl Komponente (A1) als auch (B1) enthielten (Probe Nr. 15 bis 22), eine Reinigungskraft von etwa 46 bis 52% jeweils in Wasser, welches 60 ppm und 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, und zeigten somit eine hohe Reinigungskraft.
Beispiel 3 (nur als Referenz)
Jede in Tabelle 3 gezeigte Probe (Reinigungsmittel) wurde hergestellt. Die Proben Nr. 29 bis 32 und Proben Nr. 33 bis 34 wurden mit Wasser verdünnt, welches 60 ppm Calciumcarbonat enthielt, so dass der Gehalt an Komponente (B1) 0,08% bzw. 0,15% betrug. Danach wurde die Reinigungskraft jeder Probe gegen Öl- und Fettflecken auf einer harten Oberfläche beobachtet und beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Eine wässrige Lösung jeder Probe wurde unter Verwendung eines schwach alkalischen Puffers auf einen pH-Wert von 8 eingestellt und einem Reinigungskrafttest bei einer Wassertemperatur von 20°C unterzogen.
Der Reinigungskrafttest wurde unter Verwendung einer Platte, welche gemäß den in JIS K3370 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, als künstlich verdreckte Platte, durchgeführt. Die Platte wurde unter Verwendung eines verbesserte Typs des Leenerts Detergency Tester bei einer Umdrehungszahl von 250 rpm und einer Reinigungsdauer von 3 Minuten gereinigt. Dann wurde die so gereinigte Platte ausreichend mit Wasser gespült und an Luft getrocknet und letztendlich die Reinigungskraft beurteilt.
Durch Messen des Gewichts der Glasplatten vor der Reinigung, nach der Reinigung und bevor die Verschmutzung aufgetragen wurde, wurde die Reinigungskraft unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt:
Reinigungskraft = [(Gewicht einer verdreckten Platte vor Reinigung) – (Gewicht einer verdreckten Platte nach der Reinigung)]/[(Gewicht einer verdreckten Platte vor der Reinigung) – (Gewicht einer Glasplatte)] × 100.
Tabelle 3
Wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, zeigten die Proben Nr. 29 bis 32 eine ausgezeichnete Reinigungskraft gegen Ölflecken, verglichen mit Probe Nr. 33, und wiesen eine Reinigungskraft gleich oder höher der von Probe Nr. 34 auf, welche ein synthetisches oberflächenaktives Mittel verwendet. Aus den obigen Ergebnissen wurde festgestellt, dass bei Zugabe einer sehr geringen Menge eines oberflächenaktiven Mittels zu der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung die Reinigungskraft weiter verbessert wurde.
Beispiel 4 (nur als Referenz)
Die in Tabelle 1 gezeigte Reinigungsmittelzusammensetzung der Probe 1 wurde mit Wasser verdünnt, so dass der COD auf 500 ppm verringert wurde. Ein aktivierter Klärschlamm wurde aus einer aktivierten Kläranlage, in der chemisches Industrieabwasser behandelt wird, gesammelt. Dieser aktivierte Klärschlamm wurde zusammen mit der obigen verdünnten Lösung in eine aktivierte Kläranlage mit drei kleinen, aufeinanderfolgenden Tanks und mit Belüftung („small sized three-tank series activated sludge facility of aeration type") gegeben und der Test zur biologischen Abbaubarkeit durch Belüften durchgeführt.
Der COD in dem Abwasser, welches für 7 oder 8 Tage so behandelt wurde, wurde auf 50 bis 75 ppm reduziert, die Zersetzungsrate betrug 85 bis 90%.
Beispiel 5 (nur zur Referenz)
Die in Tabelle 4 gezeigten Komponenten wurden gemischt. Die resultierenden Mischungen wurden mit Wasser, welches 60 ppm Calciumcarbonat enthielt, und Wasser, welches 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, auf die in Tabelle 4 gezeigten Konzentrationen (g/l, ausgedrückt als Anhydrid) verdünnt, so dass die Proben Nr. 35 bis 48 und die Proben Nr. 49 bis 56 entsprechend hergestellt wurden. Die Proben Nr. 35 bis 56 wurden einem Reinigungskrafttest unterzogen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Der Reinigungskrafttest und die Bestimmung der Reinigungskraft wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 durchgeführt.
Die Mischung jeder der in Tabelle 4 gezeigten Proben Nr. 35 und 49 ist die des Standardreinigungsmittels, welches durch JIS K3371 zur Bestimmung der Reinigungskraft von synthetischen Reinigungsmitteln für Gewebe definiert ist. Die Proben Nr. 35 und 49 wurden durch Verdünnen dieser Mischung mit Wasser, welches 60 ppm bzw. 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, hergestellt.
In diesem Test wurde die Reinigungswirkung der Proben (Nr. 36 bis 48), die mit Wasser verdünnt waren, welches 60 ppm Calciumcarbonat enthielt, und der Proben (Nr. 50 bis 56), die mit hartem Wasser verdünnt wurden, welches 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, als ausgezeichnet beurteilt, wenn ihre Reinigungswirkung im Wesentlichen den Standard der Proben Nr. 35 und Nr. 49 erreicht. Andererseits wurde die Reinigungswirkung als gering beurteilt, wenn eine Probe einen deutlich geringeren Wert als die relevante Standardprobe aufwies.
Aus Tabelle 4 ergibt sich folgendes: Die Reinigungswirkungen der Proben Nr. 38 bis 48, welche sowohl APG (Komponente (B2)) und GLDA (Komponente (A1)) enthielten und mit Reinigungswasser verdünnt waren, welches 60 ppm Calciumcarbonat enthielt, lagen im Bereich zwischen einem Minimalwert von 43,6% (Probe Nr. 38) und einem Maximalwert von 51,5% (Probe Nr. 46) und waren im Wesentlichen mit dem Wert der Standardprobe von 47,7% der Probe Nr. 35 vergleichbar. Daher kann gesagt werden, dass die Proben Nr. 38 bis 48, welche erfindungsgemäß hergestellt wurden, eine ausgezeichnete Reinigungswirkung aufweisen.
Im Gegensatz dazu waren die Reinigungswirkungen der Proben Nr. 36 und 37, welche entweder die Komponente APG oder GLDA enthielten und die mit Reinigungswasser verdünnt waren, wel ches 60 ppm Calciumcarbonat enthielt, 34,8% und 30,1%, wobei sie deutlich unterhalb des Standards von 47,7% der Probe Nr. 35 lagen. Daher kann gesagt werden, dass die Proben Nr. 36 und 37, welche entweder Komponente (A1) oder (B2) enthielten, welche erfindungsgemäß hergestellt wurden, eine geringe Reinigungswirkung aufweisen.
Außerdem lagen die Reinigungswirkungen der Proben Nr. 52 bis 56, welche sowohl APG als auch GLDA enthielten und mit hartem Wasser verdünnt wurden, welches 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, im Bereich zwischen dem Minimalwert von 38,6% (Probe Nr. 53) und dem Maximalwert von 43,6% (Probe Nr. 55) und waren im Wesentlichen mit dem Standard von 43,0% der Probe Nr. 49 vergleichbar. Daher kann gesagt werden, dass die erfindungsgemäß hergestellten Reinigungsmittel eine ausgezeichnete Reinigungswirkung aufweisen, auch wenn die Reinigung unter Verwendung von hartem Wasser, welches 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, durchgeführt wurde.
Andererseits betrugen die Reinigungswirkungen der Proben Nr. 50 und 51, welche entweder APG oder GLDA enthielten und mit hartem Wasser verdünnt wurden, welches 100 ppm Calciumcarbonat enthielt, 30,3% bzw. 28,4%.
Somit erreichte die Reinigungswirkung keiner der Proben die Wirkung des Standards der Probe Nr. 49 mit 43,0% und lagen weit davon entfernt. Daher kann gesagt werden, dass die Proben Nr. 50 und 51, welche entweder die erfindungsgemäß hergestellte Komponente (A1) oder (B2) enthielten eine geringe Reinigungswirkung aufweisen.
Beispiel 6 (nur als Referenz)
GLDA wurde zu einer 0,15%igen wässrigen APG-Lösung gegeben und anschließend gemischt, wobei eine wässrige Probenlösung (pH = 11) hergestellt wurde, die 0,1% GLDA enthielt, bezogen auf W/V-%. Die mikrobielle Abbaubarkeit wurde in der selben Weise wie in Beispiel 4 getestet. Als Ergebnis verringerte sich nach 7 oder 8 Tagen der COD in der Testprobe auf 50 bis 75 ppm und die Zersetzungsrate betrug zwischen 85 und 90%.
Beispiel 7 (nur als Referenz)
Natrium-L-Glutaminsäure-N,N-diacetat (GLDA) und Natriumethylendiamintetraacetat (EDTA) als komplexbildende Mittel wurden zu einer 0,15%igen wässrigen APG-Lösung gegeben und anschließend gemischt, wobei eine wässrige Probenlösung erhalten wurde, so dass jede Probe jeweils den in Tabelle 5 gezeigten pH-Wert aufwies und 0,1 W/V-% der obigen komplexbildenden Mittel im Gesamten enthielt. Der Wert der Calciumkomplexierung (CV-Wert) einer jeden wässrigen Lösung wurde gemessen.
Die Messung der CV-Werte wurde unter Verwendung einer automatischen Titrationsvorrichtung durch eine photometrische Titration durchgeführt. Das heißt, 100 ml aus jeder der oben beschriebenen wässrigen Probenlösungen wurden in ein 200 ml-Röhrchen gefüllt. 5 ml einer 1%igen wässrigen Natriumlauratlösung und 10 ml Isopropylalkohol wurden als Indikator zu jeder wässrigen Probenlösung gegeben. Die Titratrion wurde unter Verwendung einer 0,01 M wässrigen Calciumacetatlösung als Titrationslösung mit einer automatischen Titrationsvorrichtung durchgeführt, welche mit einer photometrischen Titrationselektrode ausgestattet war. Der Wert der Calciumionen komplexierung pro 1 g GLDA oder 1 g EDTA wurde in mg Calciumcarbonat angegeben. Die Ergebnisse der Messung sind in Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5
Wie aus Tabelle 5 ersichtlich wird, wurde die Maskierung der Calciumionen durch die erfindungsgemäß hergestellten Proben, welche GLDA enthielten, unter schwach alkalischen Bedingungen mit einem pH-Wert zwischen 9 und 12 deutlich verbessert und war im Wesentlichen mit der des herkömmlichen Komplexierungsmittels EDTA vergleichbar.
Beispiel 8
Jeweils GLDA und EDTA wurden als komplexbildendes Mittel einer 0,15%igen wässrigen Lösung eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels vom Polyoxyethylenalkylether-Typ (ADEKATOL SO 135, ein Produkt der Asahi Denka Kogyo K. K.) zugegeben und anschließend gemischt, wobei wässrige Lösungen hergestellt wurden, welche 0,2 W/V-% eines der obigen komplexbil denden Mittel enthielten. Mit diesen wässrigen Lösungen wurde ein Korrosionstest an Aluminium durchgeführt.
Der Korrosionstest wurde wie folgt durchgeführt: 0,2 M Natriumcarbonat und 0,2 M Natriumbicarbonat wurden den obigen wässrigen Lösungen zugegeben, welche 0,2 W/V-% jeweils eines der obigen komplexbildenden Mittel enthielt, und anschließend gemischt, wobei wässrige Probenlösungen hergestellt wurden, die den in Tabelle 6 gezeigten jeweiligen pH-Wert aufwiesen.
Eine Aluminiumplatte, deren Oberfläche vorher gereinigt und deren Gewicht vorher gemessen wurde, wurde in jede der wässrigen Lösungen, welche den jeweiligen oben erhaltenen pH-Wert aufwiesen, bei einer Wassertemperatur von 25°C für 8 Stunden eingetaucht. Die Aluminiumplatte wurde dann aus der wässrigen Lösung genommen, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Gewicht der Aluminiumplatte wurde gemessen. Die Gewichtsdifferenz vor und nach dem Eintauchen wurde als Korrosionsrate (%) angegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Tabelle 6
Aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Korrosion eines Aluminiummaterials durch die Proben, welche GLDA enthielten und die erfindungsgemäß hergestellt wurden, bei jedem pH-Wert deutlich geringer ist, verglichen mit der Korrosion durch jene Proben, welche EDTA enthielten.
Beispiel 9 (nur als Referenz)
Ein Test zum Entfernen von Öl und Fettflecken wurde mit wässrigen Probenlösungen durchgeführt, die den in Tabelle 7 gezeigten jeweiligen pH-Wert aufwiesen.
Der Test zum Entfernen von Öl und Fettflecken wurde wie folgt durchgeführt:
Zu wässrigen Lösungen, welche 0,2 W/V-% eines komplexbildenden Mittels (GLDA oder EDTA) und 0,05 W/V-% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels von Polyoxyethylenalkylether-Typ enthielten, wurden 0,2 M Natriumcarbonat und 0,2 M Natriumdicarbonat gegeben und anschließend gemischt, wobei wässrige Probenlösungen mit den in Tabelle 7 gezeigten jeweiligen pH-Werten erhalten wurden.
Unabhängig davon wurde eine rostfreie Stahlplatte mit Rindertalgflecken auf ihrer Oberfläche (Teststück) wie folgt hergestellt. Rindertalg wurde in einer gleichen Menge Chloroform gelöst. Eine rostfreie Stahlplatte, deren Oberfläche zuvor gereinigt und deren Glanz gemessen wurde, wurde in die oben hergestellte Lösung getaucht. Die Platte wurde aus der Lösung genommen und zum Verdampfen von Chloroform getrocknet, wobei die Teststücke hergestellt wurden.
Die so erhaltene rostfreie Stahlplatte mit anhaftendem Rindertalg wurde in jede der wässrigen Probenlösungen, welche die oben erhaltenen jeweiligen pH-Wert aufwiesen, bei einer Wassertemperatur von 25°C für 15 Minuten getaucht.
Die rostfreie Stahlplatte wurde aus der wässrigen Lösung genommen und leicht mit ausreichend kohlensäurefreiem Wasser gewaschen. Nach Trocknen der Platte über Nacht bei Raumtemperatur wurde der Reinigungszustand der Oberfläche der rostfreien Stahlplatte beurteilt.
Die Beurteilung des Reinigungszustands erfolgte durch Messen des Glanzes eines Teststückes vor der Reinigung und nach der Reinigung und anschließend durch Berechnen der Reinigungswirkung (%) unter Verwendung der folgenden Gleichung:
Reinigungswirkung (%) = [(Glanz nach der Reinigung) – (Glanz vor der Reinigung)]/[(Glanz der sauberen rostfreien Stahlplatte) – (Glanz vor der Reinigung)] × 100.
Das in diesem Beispiel verwendete nichtionische oberflächenaktive Mittel vom Polyethylenalkylethertyp war ADEKATOL SO 135 (ein Produkt der Asahi Denka Kogyo K. K.). Die erhaltenen Messergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
Tabelle 7
Wie aus Tabelle 7 ersichtlich ist, waren die Reinigungseigenschaften der Proben, welche GLDA enthielten und erfindungsgemäß hergestellt wurden, gegenüber Rindertalg im pH-Wert zwischen 9 und 11 ausgezeichnet, verglichen mit denen der Proben, welche EDTA enthielten.
Beispiel 10 (nur als Referenz)
Die in Tabelle 8 gezeigten Proben Nr. 57 bis 61 wurden hergestellt. Ein Test zum Entfernen von Öl und Fettflecken wurde in den jeweiligen wässrigen Probenlösungen durchgeführt. Die pH-Werte der wässrigen Probenlösungen waren alle 10.
Jede wässrige Probenlösung wurde wie folgt hergestellt:
Eine 0,5%ige wässrige Lösung wurde von jeder der in Tabelle 8 gezeigten Zusammensetzungen hergestellt. 0,2 M Natriumcarbonat und 0,2 M Natriumbicarbonat wurden zu jeder wässrigen Probenlösung gegeben und anschließend gemischt. Der pH-Wert wurde auf 10 eingestellt, wobei jeweils die wässrige Probenlösung hergestellt wurde.
Das Teststück mit Rindertalgflecken, welches in der selben Weise wie in Beispiel 9 hergestellt wurde, wurde in jede der Probenlösungen getaucht und der Reinigungszustand wurde in der selben Weise wie in Beispiel 9 beurteilt. Somit wurde die Eigenschaft Öl- und Fettflecken zu entfernen, getestet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Tabelle 8
Wie aus Tabelle 8 ersichtlich wird, ist die Reinigungseigenschaft gegen Rindertalg durch Verwenden einer Kombination von LAS und GLDA verbessert (Proben Nr. 60 und 61).
Beispiel 11 (nur als Referenz)
Die Proben Nr. 62 bis 66, welche die in Tabelle 9 gezeigten jeweiligen Komponenten (%) enthielten, wurden hergestellt. Jede Probe wurde mit Wasser verdünnt, welches 50 ppm bzw. 70 ppm Calciumcarbonat enthielt, wobei 2%ige wässrige Reinigungsmittellösungen hergestellt wurden. Die Transparenz die ser wässrigen Lösungen wurde optisch untersucht, wobei die Stabilität der wässrigen Lösungen bei Verdünnen mit hartem Wasser beurteilt wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt.
Tabelle 9
Wie aus Tabelle 9 ersichtlich ist, wies die Probe Nr. 62, die kein GLDA enthielt, beim Verdünnen mit Wasser, welches 70 ppm Calciumcarbonat enthielt, eine Trübung auf (weiße Trübung). Im Vergleich dazu blieb in jeder der Proben Nr. 63 bis 66 (erfindungsgemäß hergestellt) die Transparenz erhalten und alle waren stabil, auch wenn sie mit hartem Wasser verdünnt wurden.
Außerdem wurde eine 2%ige wässrige Lösung einer jeden Probe Nr. 62 bis 66 durch ein Schaumspray auf eine vertikale harte Oberfläche gesprüht. Als Ergebnis zeigte die Probe Nr. 62, die Trübung zeigte, eine extrem schlechte Schäumungseigenschaft, verglichen mit den transparenten, verdünnten wässrigen Lösungen (Proben Nr. 63 bis 66).
Beispiel 12 (nur als Referenz)
Eine 0,5%ige wässrige Lösung der Reinigungsmittelzusammensetzung, welche 5% LAS, 20% GLDA und 75% Natriumsulfat enthielt, wurde jeweils auf die in Tabelle 10 gezeigten pH-Werte eingestellt, wobei die Proben Nr. 67 bis 71 erhalten wurden. Die Eigenschaft Öl- und Fettflecken zu entfernen, wurden beurteilt und die Korrosion gegen Aluminium für jede der Proben getestet.
Die pH-Werte der Proben wurden durch Zugabe von jeweils 0,2 M Natriumcarbonat, 0,2 M Natriumbicarbonat und 0,2 M Natriumhydroxid zu jeder Probe eingestellt, anschließend das resultierende Gemisch vermischt.
Die Eigenschaft Fett- und Ölflecken zu entfernen, wurde durch Herstellen eines Teststückes mit Öl- und Fettflecken, welches in der selben Weise wie in Beispiel 9 hergestellt wurde, und Eintauchen in jede Probe bei einer Wassertemperatur von 25°C für 15 Minuten, anschließendem Herausnehmen beurteilt, und letztendlich die Reinigungswirkung (%) in der selben Weise wie in Beispiel 9 berechnet.
Die Korrosion von Aluminium wurde durch Messen des Gewichts einer Aluminiumplatte, deren Oberfläche vorher gereinigt wurde, Eintauchen in jede Probe in der selben Weise wie in Bei spiel 8 und Erhalten der Korrosionsrate (%) gemessen. Zur gleichen Zeit wurde der Zustand der Oberfläche des Aluminiums beobachtet.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt. In Tabelle 10 zeigt die Markierung o, dass die Aluminiumoberfläche sich nicht verändert hatte und ihren Glanz beibehielt, die Markierung Δ zeigte, dass sich der Glanz der Oberfläche etwas verringerte, wobei sich aber kein Problem in der praktischen Anwendung ergab, und X bedeutet, dass Oberflächenkorrosion beobachtet wurde, wobei sich die Oberfläche weißlich verfärbte.
Tabelle 10
Aus den Ergebnissen der Tabelle 10 ergab sich, dass bezüglich der Eigenschaft Öl- und Fettflecken zu entfernen, die Probe Nr. 67 (pH 8) etwas schlechter ist, aber die Proben Nr. 68 bis 71 eine verbesserte Reinigungskraft bei einem pH von 9 und größer aufwiesen.
Hinsichtlich der Korrosion gegen Aluminium wurde in der Probe Nr. 71 (pH 12) auf der Oberfläche einer Aluminiumplatte Korrosion beobachtet, wobei sich die Oberfläche weißlich ver färbte. Andererseits wurde bei den Proben Nr. 67 bis 69 keine Veränderung auf der Oberfläche einer Aluminiumplatte bei einem pH-Wert von weniger als 10 beobachtet, wobei die Oberfläche ihren Glanz beibehielt. In der Probe Nr. 70 (das heißt bei einem pH-Wert von 11) verschlechterte sich bei einem pH-Werte von weniger als 10 der Glanz der Aluminiumoberfläche ein wenig, wobei sich aber bei der praktischen Verwendung kein Problem ergab.
Aus den obigen Ergebnissen wurde der Schluss gezogen, dass in den Proben Nr. 68 bis 70 die Eigenschaft Fett- und Ölflecken zu entfernen, ausgezeichnet ist, wenn die pH-Werte der wässrigen Reinigungsmittellösungen im Bereich zwischen 9 und 11 liegen, wobei keine Veränderung der Oberfläche der Aluminiumplatte beobachtet wurde. Dementsprechend weist eine wässrige Reinigungsmittellösung im obigen pH-Bereich eine ausgezeichnete Reinigung auf und beeinträchtigt im Wesentlichen das Aluminiummaterial nicht, woraus der Schluss gezogen wurde, dass es der erfindungsgemäß bevorzugte Bereich ist.
Beispiel 13 (nur zum Vergleich)
Reinigungsmittelzusammensetzungen, die die jeweiligen in Tabelle 11 gezeigten Komponenten (%) enthalten, wurden mit Wasser, das 100 ppm Calciumcarbonat enthält, verdünnt, um 2%ige wässrige Reinigungsmittellösungen herzustellen, wobei die Proben Nr. 72 bis 74 erhalten wurden. Jede dieser Proben wurde auf die Oberfläche einer Aluminiumplatte über einen Zeitraum von 5 Stunden gesprüht und der Zustand der Aluminiumplattenoberfläche optisch begutachtet.
Tabelle 11
Aus den in Tabelle 11 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass der Schaumzustand der Probe Nr. 72, die keine komplexbildenden Mittel (EDTA und GLDA) enthält, gering ist. Außerdem wurde der Schaumzustand in Probe Nr. 73, die EDTA als komplexbildendes Mittel verwendet, verbessert, jedoch trat auf der Oberfläche der Aluminiumplatte Korrosion auf. Andererseits waren der Schaumzustand und der Oberflächenzustand der Aluminiumplatte in Probe Nr. 74, die GLDA als komplexbildendes Mittel verwendet, gut.
Beispiel 14 (nur als Referenz)
Eine wässrige Lösung, die 0,5% der Zusammensetzung enthält, die 5 Gew.-Teile LAS, 10 Gew.-Teile GLDA und 85 Gew.-Teile Natriumsulfat umfasst, wurde hergestellt. Als nächstes wurden jeweils 0,2 M Natriumcarbonat und 0,2 M Natriumhydrogencarbonat zu dieser wässrigen Lösung gegeben und anschließend gemischt, wobei der pH-Wert der wässrigen Lösung auf 10,0 eingestellt wurde (Probe Nr. 60 in Tabelle 8). Ein Test zur mikrobiellen Abbaubarkeit wurde unter Verwendung dieser wäss rigen Lösung in der selben Weise wie in Beispiel 4 durchgeführt. Als Ergebnis wurde nach 7 bis 8 Tagen der COD der Testprobe auf 50 bis 75 ppm reduziert und der Zersetzungsgrad mit 85 bis 90% angegeben.
Beispiel 15 (nur als Referenz)
Die in Tabelle 12 gezeigten Komponenten wurden gemischt und die resultierenden Mischungen mit Wasser, welches jeweils 60 ppm und 100 ppm Calciumcarbonat enthält, zu den jeweiligen in Tabelle 13 gezeigten Konzentrationen (g/l, ausgedrückt durch das Anhydrid) verdünnt, wobei die Proben Nr. 75 bis 80 hergestellt wurden.
Ein Test zur Reinigungskraft wurde mit den Proben Nr. 75 bis 80 durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt.
Der Test der Reinigungskraft wurde in der selben Weise wie in Beispiel 2 durchgeführt.
Die Mischung der in Tabelle 12 gezeigten Probe Nr. 75 ist die des Standardreinigungsmittels, zur Bestimmung der Reinigungskraft eines synthetischen Reinigungsmittels zum Reinigen von Geweben, wie durch JIS K3371 definiert.
In diesem Test wurde, wenn die Reinigungskraft einer Probe fast die des Standardwerts der Reinigungskraft der Probe Nr. 75 erreichte, beurteilt, dass die Reinigungskraft der Probe ausgezeichnet ist. Ist die Reinigungskraft einer Probe deutlich geringer als die des Standards, wurde die Reinigungskraft der Probe als gering beurteilt.
Tabelle 12
Aus Tabelle 12 wird ersichtlich, dass die Reinigungskraft der Zusammensetzungen, die drei Komponenten enthalten, nämlich GLDA und sowohl B2 (APG) als auch B1-3 (C₁₂O(EO)₃CH₂COONa) als oberflächenaktive Mittel sowie eine Komponente, die erfindungsgemäß hergestellt wurde, bei jeder der Zusammensetzungen mit der Standardreinigungskraft von 47,7% der Probe Nr. 55 unter den Bedingungen eines Reinigungswassers mit 60 ppm Calciumcarbonat vergleichbar waren. Außerdem zeigten sie einen höheren Wert als die Standardreinigungskraft von 73,0% der Probe Nr. 75 unter den Bedingungen eines Reinigungswassers mit 100 ppm Calciumcarbonat. Daher kann gesagt werden, dass die Proben Nr. 76 bis 80, welche erfindungsgemäß hergestellt wurden, Zusammensetzungen mit ausgezeichneter Reinigungskraft sind.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben, verwenden die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen eine Aminodicarbonsäure-N,N-dialkansäure oder ihre Salze, speziell ein Alkalisalz der Glutaminsäure-N,N-diessigsäure, die als komplexbildendes Mittel biologisch abbaubar ist und deren Wasserlöslichkeit bei geringen Temperaturbedingungen erhalten bleibt und die eine hohe Komplexierung aufweist, und ebenso ein synthetisches oberflächenaktives Mittel. Als Ergebnis weisen die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen die folgenden Wirkungen auf:

(1) Die Zusammensetzungen haben ausgezeichnete Reinigungskraft, weisen sogar in Wasser mit hoher Härte eine ausgezeichnete Reinigungskraft auf und werden als Reinigungsmittel für Gewebe verwendet.
(2) Die Zusammensetzungen weisen eine ausgezeichnete mikrobielle Abbaubarkeit auf. Als Ergebnis wird die Abwasserbehandlung durch Mikroorganismen, wie aktivierter Klärschlamm, komplett durchgeführt und somit Umweltverschmutzung vermieden.
(3) Die Reinigungsmittelzusammensetzungen, die ein Alkalisalz der Polyoxyethylenalkyletheressigsäure (B1) als synthetisches oberflächenaktives Mittel verwenden, behalten ihre Wasserlöslichkeit sogar bei niedrigen Temperaturbedingungen und zeigen eine ausgezeichnete Reinigungswirkung, wobei keine wasserunlösliche metallische Seife gebildet wird. Daher ist es nicht notwendig, beim Reinigen, der Wiederholung des Spülvorgangs und der Wassermenge beim Spülen der Wassertemperatur spezielle Aufmerksamkeit zu schenken.
(4) Die Reinigungsmittelzusammensetzungen, die Alkylpolyglycosid (B2) als ein synthetischen oberflächenaktives Mittel verwenden, ermöglichen es, wiederverwendbare und wiedergewinnbare Materialien als Ausgangsmaterialquellen zu verwenden, im Gegensatz zu den herkömmlichen Reinigungsmittelzusammensetzungen, die nicht wiederverwendbare oder wiedergewinnbare Petroleumquellen als Ausgangsmaterialquellen verwenden. Somit sind die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen zum Schutz der Rohstoffquellen nützlich und entsprechen den Erfordernissen der Zukunft.
(5) Die Reinigungsmittelzusammensetzungen, die anionische oder nicht ionische oberflächenaktive Mittel als synthetische oberflächenaktive Mittel verwenden, weisen Eigenschaften, wie ausgezeichnete Entfernung von Ölen und Fetten, geringen Einfluss auf Leichtmetallmaterialien, inklusive Aluminium, und ausgezeichnete Schäumungseigenschaften auf. Daher sind die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen sowohl zum Schaumreinigen als auch zum Reinigen von Leichtmetallen geeignet.

Claims

Reinigungsmittelzusammensetzung zum Reinigen eines Leichtmetalles, dadurch gekennzeichnet, daß sie Glutaminsäure-N,N-diessigsäure oder ein Salz davon (Komponente A), dargestellt durch die folgende Formel,
worin M ein Wasserstoffatom, Natrium, Kalium, ein Amin oder ein Ammoniumion darstellt, und ein synthetisches oberflächenaktives Mittel (Komponente B) enthält, welches ein Alkalisalz eines Oxyalkylens oder eine Polyoxyalkylenalkyletheressigsäure ist, wobei das Mischverhältnis von Komponente A zu Komponente B zwischen 1 zu 2 und 4 zu 1 ist, ausgedrückt als Gewichtsverhältnis, und daß eine Lösung der Reinigungsmittelzusammensetzung einen pH-Wert im Bereich zwischen 9 und 11 hat.
Reinigungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, worin das synthetische oberflächenaktive Mittel als Gemisch mit einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel vorliegt.
Reinigungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 2, worin das nichtionische oberflächenaktive Mittel unter einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel vom Polyethylenglycoltyp, nichtionischen oberflächenaktiven Mittel vom Typ eines mehrwertigen Alkohols, Alkylaminoxid und Alkylpolyglycosid ausgewählt ist.
Reinigungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reinigungsmittelzusammensetzung zum Schaumreinigen verwendet wird.