<Desc/Clms Page number 1>
Waschmittel
Gemäss einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag enthalten Waschmittel als Waschaktivsubstanzen Kombinationen aus Alkylbenzolsulfonaten und bzw. oder Fettalkoholsulfaten einerseits und Sulfofettsäureestersalzen anderseits. Die Bestandteile dieser Kombination steigern synergistisch die Waschwirkung und in einigen Fällen auch das Schäumveihalten. Es werden dort Sulfofettsäureestersalze mit den Resten einwertiger Alkohole beschrieben.
Es wurde nun gefunden, dass man in den oben genannten Waschmitteln die Sulfofettsäureestersalze einwertiger Alkohole ganz oder teilweise durch die Sulfofettsäureestersalze mehrwertiger Alkohole ersetzen kann. Auch bei diesen Waschaktivsubstanzkombinationen liegt eine synergistische Steigerung der Waschwirkung und in einigen Fällen auch der Schäumwirkung vor.
Die Sulfofettsäureestersalze können erfindungsgemäss mit solchen Alkylbenzolsufonaten, im folgenden als "ABS" abgekürzt, kombiniert werden, die durch Polyermisieren von Propylen und Kondensieren des Polypropylens mit Benzol und Sulfonieren des erhaltenen Alkylbenzols hergestellt werden. Von be-
EMI1.1
ten Alkylketten bzw. ABS mit geradkettigen Alkylketten verwenden.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Fettalkoholsulfate, hier als FAS abgekürzt, leiten sich von gesättigten oder ungesättigten, vorzugsweise geradkettigen Fettalkoholen mit 10-20, vorzugsweise mit 12 - 18 Kohlenstoffatomen im Molekül ab.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Sulfofettsäureester mehrwertiger Alkohole, im folgenden als "SFG" abgekürzt, werden in an sich bekannter Weise entweder durch Einführen der Sulfogruppe in den Fettsäurerest und Veresterung der Carboxylgruppe mit einem mehrwertigen Alkohol oder durch Einführen des Sulfonsäurerestes in einen Ester aus Fettsäure und mehrwertigem Alkohol hergestellt. Nach beiden Verfahren werden sulfonsäuregruppenhaltige Ester aus mehrwertigem Alkohol und Fettsäure erhalten, bei denen die am Fettsäurerest befindliche Sulfonsäuregruppe in a-Position steht.
Als Fettsäuren kommen vor allem die gesättigten, geradkettigen Fettsäuren mit 10 - 24 und vorzugsweise 12 - 18 Kohlenstoffatomen inFrage, während der Alkoholrest von 2-6wertigen Alkoholen abstammt, die 2 - 6 Kohlenstoffatomeent- halten. Zu diesen Alkoholen gehören ausser dem bevorzugt in Frage kommenden Glycerin auch Glykole, Polyglykole, Diglycerin, Erythrit, Pentaerythrit, Mannit, Sorbit oder andere Hexite. An die Stelle dieser mehrwertigen Alkohole können auch Kohlehydrate treten, z. B. Zucker.
In den erfindungsgemäss zu verwendenden SFG brauchen nicht alle Hydroxylgruppen mit Fettsäureestern verestert zu sein. Die SFG können auch freie Hydroxylgruppen enthalten, so dass beispielsweise auch Sulfofettsäuremono- oder Sulfofettsäurediglyceride anwesend sein können. Es brauchen auch nicht alle der in den SFG vorhandenen Fettsäurereste eine Sulfonsäuregruppe zu tragen, jedoch sollen durchschnitt-
<Desc/Clms Page number 2>
lich wenigstens 1/3 und vorzugsweise mehr als 2/3 und insbesondere mehr als 3/4 der vorhandenen Fettsäurereste sulfoniert sein.
Die verschiedenen, unter die obige Definition fallenden Verbindungen besitzen unterschiedliche Löslichkeit. wobei die Löslichkeit von der Zahl und Grösse der im Molekül vorhandenen Fettsäurereste und von der Zahl der hydrophilen Gruppen abhängt. Zu den letzteren zählen in erster Linie die Sul- fonsäure- bzw. Sulfonatgruppen, aber auch in Sulfofettsäureteilestern mehrwertiger Alkohole vorhandene freie oder sulfatierte Hydroxylgruppen sind als hydrophile Gruppen anzusehen.
Nicht nur die Löslichkeit, sondern auch das Wachs-und Schäumvermögen der SFG ist von der Molekulargrösse abhängig, wobei man die allgemeine Regel aufstellen kann, dass die in den obigen Bereich fallenden besser löslichen Verbin- dungen mitgeringerer Zahl der Kohlenstoffatome im Molekül ein besseres Schäumvennögen zeigen, während die andern besser waschen. Allerdings ist sowohl das Wasch- als auch das Schaumvermögen ausserdem von der Struktur der Verbindung, d. h. von der jeweiligen Kombination aus der Art und der Zahl der Fettsäurereste und dem Rest des memwertigen Alkohols und von sonstigen in dem Waschwasser vorhandenen Substanzen, beispielsweise von den Härtebildnern des Wassers und schliesslich auch von der Anwendungstemperatur abhängig.
Während sich die besser löslichen Verbindungen für das Arbeiten bei Zimmertemperatur oder bei schwach erhöhten Temperaturen, beispielsweise bis etwa 50 C, eignen, sind die weniger gut löslichen SFG bevorzugt für das Arbeiten bei höheren Temperaturen von etwa 50 bis 100 C brauchbar. Es empfiehlt sich daher, die für den jeweiligen Verwendungszweck am besten geeigneten Verbindungen herauszusuchen.
Im Bereiche der Sulfofettsäuretriglyceride, d. h. der Verbindungen mit drei Sulfonsäuregruppen im Molekül sind die SFG von Fettsäuren mit 12-14Kohlenstoffatomen als gute Schäumer anzusehen, während die SFG aus Sulfofettsäuren mit 16 - 18 Kohlenstoffatomen besonders gut waschen. Zwischen diesen beiden Gruppen finden sich fliessende Übergänge ; so sind das Sulfopalmitinsäuretriglyzerid bzw. das Sulfomyristinsäureglycerid bzw. Sulfopalmitinsäureglyceride aus Fetten, die nennenswerte Mengen an den beiden Fettsäuren gebunden enthalten, sowohl als gute Schäumer als auch als gute Waschmittel brauchbar.
Da man bei den erfindungsgemäss zu verwendenden SFG im wesentlichen auf solche aus Fettsäuren natürlichen Ursprungs angewiesen ist, wird man bei der Herstellung der SFG in erster Linie auf Fettezurückgreifen, deren Fettsäurezusammensetzung der jeweils benötigten nahekommt. Für die Herstellung guter Schäumer wird man daher in erster Linie Fette verwenden, deren Fettsäureanteil überwiegend aus Fettsäuren mit 12 - 14 Kohlenstoffatomen besteht. Hiezugehören die sogenannten"Laurinsäurefette", wobei diese Bezeichnung im Sinne A. E. Bailey :"Industrial Oil and Fat Products" New York 1951, S. 121 zu verstehen ist. Die praktisch wichtigsten unter diese Gruppe fallenden Fette sind in dem genannten Buch auf den S. 133 - 138 aufgezählt.
Zur Herstellung von SFG mit guten Wascheigenschaften kommen in erster Linie die andern Naturfette bzw. deren Hydrierungsprodukte in Frage, die bevorzugt 16 - 18 Kohlenstoffatome enthalten. In erster Linie sind hier die Ester aus hydrierten Talgfettsäuren zu nennen.
Diese in erster Linie für Sulfofettsäuretriglyceride geltenden allgemeinen Angaben ändern sich selbstverständlich mit Variationen des molekularen Aufbaus. So sind beispielsweise Verbindungen, die sich im wesentlichen von Fettsäuren mit 16 - 18 Kohlenstoffatomen ableiten, trotzdem noch verhältnismässig gut löslich, wennsiefreie Hydroxylgruppen enthalten, während umgekehrt von Fettsäuren mit 12-14Kohlen- stoffatomen abgeleitete SFG weniger gut löslich sein können, wenn nicht alle Fettsäurereste eine Sulfonsäuregruppe enthalten.
Das Wirkungsoptimum der erfindungsgemäss zu verwendenden Kombinationen liegt im allgemeinen zwischen 20 und 90 Gel.-% SFG, bezogen auf die gesamte synthetische Wascbaktivsubstanz, wobei der restliche Teil aus ABS und gegebenenfalls TPS und bzw. oder FAS in beliebigem Mischungsverhältnis bestehen kann. Vorzugsweise liegt der optimale Bereich bei 35-70 grew.-% SFG. In vielen Fällen ist die für das Waschvermögen optimale Zusammensetzung einer bestimmten Kombination von Waschaktivsubstanzen auch hinsichtlich des Schäumvermögens optimal ; derartige Kombinationen eignen sich dann zur Herstellung gut schäumender Waschmittel, wobei man das Schäumverhalten noch durch Zusatz der be- kannten Schaumstabilisatoren verbessern kann.
Bei einigen Kombinationen fallen aber die für das Waschund das Schäumverhalten optimalen Bereiche nicht zusammen, so dass sich derartige Kombinationen zur Herstellung schwach schäumender und insbesondere bei der Maschinenwäsche zu verwendender Präparate eignen.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäss zu verwendenden Waschaktivsubstanzkombinationen liegt darin, dass die SFG und FAS, sofern sie von geradkettigen Fettalkoholen abstammen, in Wasser biologisch ausgezeichnet abgebaut werden. Dadurch wird die Gefahr einer Schaumbildung auf dem Abwasser selbst
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc/Clms Page number 4>
mässen Waschmittel in pastöser oder flüssiger Form wertvoll.
Dabei ist es manchmal erwünscht, Präparate herzustellen, die trotz hoher Wirkstoffkonzentration keine Ausscheidungen zeigen. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, die in den Waschmitteln vorhandenen Anionen, wozu ja auch die anionischen Waschaktivsubstanzen zu rechnen sind, in Form ihrer gut löslichen Salze mit anorganischen oder organischen Kationen anzuwenden. Dabei empfiehlt es sich manchmal, für die Anwesenheit verschiedener Kationen zu sorgen.
Weiter hat sich das Arbeiten mit Lösungsvermittlern bewährt, wozu die hydrotropen Stoffe vom Typ der Toluol-oder Xylolsulfonate und ausserdem wasserlösliche organische Lösungsmittel gehören. Als wasserlösliche organische Lösungsmittel sind insbesondere solche mit Siedepunkten oberhalb 1000C brauchbar, wie beispielsweise die Äther oder Polyäther aus gleich-oder verschiedenartigen mehrwertigen Alkoholen, oder die Teiläther aus mehrwertigen und einwertigen Alkoholen. Hiezu gehören beispielsweise die Tri-, Tetra- oder Polyäthylenglykole, Polyglycerine sowie die Teiläther aus Äthylenglykol, Propylenglykol, Glycerin einerseits und aliphatischen einwertigen Alkoholen mit 1 - 4 Kohlenstoffatomen anderseits.
Die in den Beispielen mitgeteilten Ergebnisse beruhen auf Versuchen, bei denen erfindungsgemässe, als Natriumsalze vorliegende Waschaktivsubstanzkombinationen unter den Bedingungen der Feinwäsche geprüft wurden. Beim Feinwaschtest wurde eine Hautsekret-Staub-Anschmutzung auf Wolle bei einem Flottenverhältnis 1 : 40 gewaschen. Die übrigen, bei den Waschversuchen angewendeten Bedingungen werden in den Beispielen angegeben.
Für diese Bedingungen werden in den Beispielen diejenigen Zusammensetzungen der Waschaktivsubstanzen mitgeteilt, innerhalb derer das Waschvermögen und bzw. oder das Schäumverhalten gut war, d. h. die Wirkung war wenigstens ebenso gross, vorzugsweise aber grösser als die Wirkung der besten Einzelkomponente, und der optimale Bereich, in dem das Vorliegen eines deutlichen synergistischen Effektes daran zu erkennen war, dass die Kombinationswirkung beträchtlich grösser war als die Summe der Einzelwirkungen. Die Lage der in den Beispielen mitgeteilten Bereiche einer guten bzw. einer optimalen Wirkung ist allerdings etwas von den Anwendungsbedingungen der Waschmittel, wie beispielsweise von der Anwendungskonzentration, der Wasserhärte und von den übrigen Waschmittelbestandteilen abhängig.
Soweit diese Versuche mit den gegebenenfalls natriumsulfathaltigen Waschaktivsubstanzen ohne weitere zusätzliche Waschmittelzusätze durchgeführt werden, geschah dies, um dadurch die Wirkung der Waschaktivsubstanzen möglichst unbeeinflusst von der Wirkung anderer Waschmittelbestandteile zu demonstrieren.
Unter "Waschmittel" ist hier sowohl die technisch mehr oder weniger reine Waschaktivsubstanzkombination zu verstehen, die von der Herstellung her meist noch geringe Mengen Natriumsulfat enthält, als auch ein unter Zusatz üblicher Waschmittelbestandteile als Fein-oder Kochwaschmittel fertig konfektioniertes Produkt. In einem derartigen Feinwaschmittel kann Natriumsulfat auch in grösseren Mengen vorhanden sein, weil es die Wirkung der Waschaktivsubstanzen unterstützt. In manchen Fällen erreicht man eine noch bessere Feinwaschwirkung, wenn das Natriumsulfat durch Magnesiumsulfat ersetzt wird, insbesondere wenn das zugesetzte Magnesiumsulfat nicht durch andere Waschmittelbestandteile ausgefällt wird.
Im übrigen können die erfindungsgemässen Waschmittel etwa nach folgender Rezeptur zusammengesetzt sein :
EMI4.1
<tb>
<tb> 5 <SEP> - <SEP> 75, <SEP> vorzugsweise <SEP> 10-35 <SEP> Gew.-% <SEP> der <SEP> erfindungsgemässen <SEP> Waschaktivsubstanzkombination
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 20, <SEP> vorzugsweise <SEP> 1-5 <SEP> Gew.-% <SEP> an <SEP> Schaumstabilisatoren, <SEP> jedoch <SEP> nicht <SEP> mehr <SEP> als <SEP> 50 <SEP> Gew.-%,
<tb> bezogen <SEP> auf <SEP> die <SEP> Gesamtmenge <SEP> der <SEP> vorhandenen <SEP> synthetischen <SEP> anionischen <SEP> Waschaktivsubstanzen <SEP> vom <SEP> Sulfat- <SEP> oder <SEP> Sulfonattyp
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 70, <SEP> vorzugsweise <SEP> 10-50 <SEP> Gew.-% <SEP> Waschalkalien
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 70, <SEP> vorzugsweise <SEP> 5-40 <SEP> Gew.-% <SEP> anhydrischer <SEP> Phosphate
<tb> 0-3, <SEP> 5,
<SEP> vorzugsweise <SEP> 0-3 <SEP> Gew.-% <SEP> Aktivsauerstoff <SEP> in <SEP> Form <SEP> der <SEP> bekannten <SEP> Aktivsauerstoffträger
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 15, <SEP> vorzugsweise <SEP> 3-10 <SEP> Gew.-% <SEP> Stabilisatoren <SEP> für <SEP> die <SEP> Perverbindungen
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 20, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0-10 <SEP> Gew.-% <SEP> an <SEP> schwach <SEP> sauer <SEP> reagierenden <SEP> Verbindungen
<tb> 0-2, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0, <SEP> 2-1, <SEP> 5 <SEP> Gew.-'% <SEP> Zusätze <SEP> zum <SEP> Erhöhen <SEP> des <SEP> Schmutztragevermögens
<tb>
<Desc/Clms Page number 5>
In der Praxis können die erfindungsgemäss zu verwendenden Waschaktivsubstanzkombinationen selbstverständlich auch in ändern Anwendungskonzentrationen als den in den Beispielen angegebenen angewendet werden,
wobei die Anwendungskonzentration des Waschmittels im Bereich von 0, 3-10 g/l, vorzugsweise im Bereich von 0, 5-6 g/l liegen kann.
Beispiel1 :Waschmittelzusammensetzung:
Gemisch aus technisch reinem Tetrapropylenbenzolsufonat und einem der unten angegebenen Triglyceridsulfonate (90% der vorhandenen Fettsäurereste sulfoniert)
Anwendungsbedingungen :
1 g/l Aktivsubstanz in Wasser von 100 deutscher Härte und 400C
Gutes bzw. optimales Waschvermögen bei :
EMI5.1
<tb>
<tb> 40-90 <SEP> (40-80) <SEP> Gew.-% <SEP> SFG <SEP> aus <SEP> Kokosfett
<tb> 10-80 <SEP> (40-60) <SEP> Gew.-% <SEP> SFG <SEP> aus <SEP> Talg
<tb>
Beispiel 2 :
Ersetzt man das in der Waschaktivsubstanzkombination nach Beispiel 1 enthaltene Tetrapropylenbenzolsulfonat durch ein Fettalkoholsulfat aus Kokosfettalkohol, dann kommt man unterden dort genannten Arbeitsbedingungen bei folgenden SFG-Gehalten zu einem guten bzw. zu einem optimalen Wascherfolg.
EMI5.2
<tb>
<tb>
20 <SEP> - <SEP> 90 <SEP> (60 <SEP> - <SEP> 80) <SEP> Gew.-% <SEP> SFG <SEP> aus <SEP> Kokosfett
<tb> 10-90 <SEP> (40-80) <SEP> Gew.- < <SEP> SFG <SEP> aus <SEP> Talg
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1. In üblicher Weise zusammengesetzte Waschmittel, die als Waschaktivsubstanzen neben Fettalkoholsufaten bzw. Alkylbenzolsulfonaten sulfonsäure Salze von gesättigten Fettsäureestem enthalten,
EMI5.3
Alkohole ableiten (= SFG), wobei die Fettsäurereste 10 - 24 und vorzugsweise 12 - 18 Kohlenstoffatome enthalten und die Alkoholreste von 2-6wertigen Alkoholen mit 2 - 6 Kohlenstoffatomen pro Molekül abstammen.