Werkwijze voor het bereiden van een nie�ionogeen wasmiddel.
De uitvinding heeft betrekking op een nietionogeen wasmiddel, vooral bedoeld voor het verwijderen
van vet en olievlekken.
De tegenwoordig alom gebruikte wasmiddelen bevatten normaliter een in water oplosbare organische anionogene wasactieve stof als voornaamste vuilverwijderend bestanddeel. Dergelijke wasmiddelen worden gebruikt v.oor
het verwijderen van een groot aantal verschillende vlekken. Hun vermogen tot het verwijderen van vet en olievlekken is echter wat beperkt. Dit gebrek blijkt met name bij het wassen van polyesterweefsels, die bevuild zijn met verschillende vet- en olievlekken. Pogingen tot het bereiden van anionogene wasmiddelen, die speciale vet en olie verwijderende toevoegsels bevatten, bijvoorbeeld enzymen, hebben niet geheel voldaan.
Het is bekend, dat in water oplosbare organische niet-ionogene wasactieve stoffen vet-en olievlekken bijzonder goed verwijderen. Hoewel deze niet-ionogene wasactieve stoffen zich in dit opzicht redelijk goed gedragen, heeft
men niet veel wasmiddelen in de handel gebracht, die deze wasactieve stoffen als voornaamste vuil verwijderend middel bevatten. Verschillende nadelen, die verband houden met de bereiding en de werking hebben de invoering van een wasmiddel op basis van niet-ionogene wasactieve stof gehinderd.
Zo zijn bijvoorbeeld bepaalde niet-ionogene organische wasactieve stoffen samengesteld uit tamelijk vluchtige bestanddelen en water bevattende brijen, die dergelijke bestanddelen in aanzienlijke hoeveelheden bavatten, verliezen bij het sproeidrogen onaanvaardbaar grote hoeveelheden van deze bestanddelen. Moeizame werkwijzen, bijvoorbeeld het gebruik van anorganische dragers voor de niet-ionogene organische wasactieve stoffen, maken de opneming van de wasactieve stof in het sproeidroogmengsel overbodig. Ook deze werkwijzen hebben evenwel hun eigen bijzondere problemen.
Het schuimpatroon van een wasmiddel, dat een
in water oplosbare organische niet-ionogene wasactieve
stof bevat, is ook onder bepaalde omstandigheden onaanvaardbaar, bijvoorbeeld bij het gebruik van trommelwasmachines. In het algemeen wenst men slechts een overvloedige schuimvorming als men het wasmiddel gebruikt voor de handwas.
De modificatie van het schuimpatroon van een wasmiddel,
dat een in water oplosbare organische niet-ionogene wasactieve stof bevat, is een zware taak. Dit feit, alsmede
de boven gesproken moeilijkheden, die verband houden met
de in water oplosbare organische wasactieve stoffen, hebben er alle toe mede gewerkt, dat men de belangrijkste eigenschap van de niet-ionogene wasactieve stoffen, te weten hun vermogen tot het goed verwijderen van vet en olievlekken, over het hoofd is gaan zien.
De tot dusver in wasmiddelen gebruikte nietionogene organische wasactieve stoffen zijn van het in water oplosbare type geweest. Men.heeft altijd aangenomen, dat een organische wasactieve stof zijn vuilverwijderende werking slechts goed kon uitoefenen in oplossing in water. Het gebruik.van in water oplosbare wasactieve stoffen is
in hoofdzaak beperkt gebleven tot preparaten op basis van een oplosmiddel, bedoeld voor gebruik bij de drycleaning. De in water onoplosbare organische niet-ionogene wasactieve stoffen, die men in wasmiddelen gebruikt heeft, zijn slechts gebruikt in combinatie met tamelijk grote hoeveelheden in water oplosbare anionogene of niet-ionogene wasactieve stof. (Zie bijvoorbeeld het Britse octrooischrift 716.641, waarin men in water onoplosbare organische niet-ionogene wasactieve stof gebruikt als deel van een mengsel in een
<EMI ID=1.1>
heid van het mengsel een in water oplosbare organische niet-ionogene wasactieve stof is.) Het Britse octrooischrift
1.241.75.4 en het Duitse octrooischrift 2.109.892 bevatten ook passages over het gebruik van in water onoplosbare organische niet-ionogene wasactieve stoffen in wasmiddelen, maar niet als hoofdbestanddeel van het totale wasactieve systeem.
Er werd nu gevonden, dat men een geëigend samengesteld wasmiddel kan bereiden, dat een in water onoplosbare organische niet-ionogene wasactieve stof als voornaamste wasactieve stof bevat. Een dergelijk preparaat is vooral gericht op het verwijderen van vet- en olievlekken, terwijl het'verder is aan te raden een dergelijk preparaat via
een sproeidroogproces te bereiden. Een gesproeidroogd nietionogeen wasmiddel van de uitvinding heeft een bevredigende reinigende werking.
Alle hier gebruikte percentages en verhoudingen zijn betrokken op het gewicht, tenzij anders is aangegeven.
De wasmiddelen van de uitvinding bevatten een in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stof en een elektrolyt. Het preparaat bevat tenminste 6% in water onoplosbare organische niet-ionogene wasactieve stof. De te gebruiken in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stoffen zijn de gealkoxyleerde alkyl-, alkenyl-, alkylfenolen alkenylfenol verbindingen, die nader zullen worden be-schreven. De elektrolyt is in het preparaat aanwezig in een hoeveelheid, die voor het bevorderen van de werking van de in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stof voldoende is.
De in water onoplosbare organische niet-
<EMI ID=2.1>
waarin R een alkyl- of alkenylgroep voorstelt met 8 tot
22 koolstofatomen of een gealkyleerde of gealkenyleerde fenolgroep voorstelt, waarin de alkyl- en alkenylgroep
6 tot 12 koolstofatomen bevat, en n 1 tot 8 is. De in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stoffen hebben een HLB (als onder gedefinieerd) van minder dan
10,0, bij voorkeur van 7,0 tot 9,5. Voor het onderhavige doel worden alle niet-ionogene wasactieve stoffen met een HLB van minder dan 10,0 geacht onoplosbaar in water te zijn.
Het koolwaterstofgedeelte van bovenbeschreven stoffen geeft aanleiding tot hun lipofiele eigenschappen, terwijl het alkyleenoxyde gedeelte hun hydrofiele eigenschappen bepaalt. De algehele hydrofiele-lipofiele eigenschappen voor een bepaald koolwaterstof-alkyleenoxyde, condensatieprodukt worden weerspiegeld in de balans van deze twee factoren , te weten.de hydrofiel-lipofiel balans
(HLB). De HLB van de gealkoxyleerde niet-ionogenen van de uitvinding wordt experimenteel bepaald op bekende wijze of wordt berekend. Men kan de HLB berekenen op de wijze, uiteengezet in Becker, "Emulsions Theory and Practise" Reinhold Publishing Co., blz. 233 en 248. Zo gebruikt men bijv oorbeeld de vergelijking HLB = E/5, waarin E het gewichtspercentage van het oxyethyleen-aandeel voorstelt, voor het berekenen van de HLB van de on derhavige
normale vetalkohol ethoxylaten.
Men kan allerlei koolwaterstoffen, bijvoorbeeld alkoholen en alkylfenolen met rechte en
vertakte keten, primaire, secondaire en tertiaire alkoholen, alkenische alkoholen en dergelijke met het vereiste aantal koolstofatomen als boven gesproken gebruiken voor het be.reiden van de gealkoxyleerde wasactieve stoffen. Man
kan ook glycolen en polyolen gebruiken, maar alkoxylaten van eenwaardige alcoholen en eenwaardige alkylfenolen verdienen de voorkeur.
D e gealkoxyleerde niet-ionogene wasactieve stoffen van het hier gebruikte type worden op algemeen bekende wijzen bereid. In het algemeen laat men een bovenbeschreven koolwaterstof met tenminste een hydroxylgroep condenseren met een of meer molen alkyleénoxyden, bijvoorbeeld ethyleenoxyde of propyleenoxyde. Gemengde alkoxy-
<EMI ID=3.1>
verbinding met mengsels van alkyleenoxyden.
Goede voorbeelden van in water onoplosbare niet-ioriogene wasactieve stoffen zijn de volgende.
Primaire alcohol alkoxylaten met rechte keten.
De alkoxylaten van n-octanol, n-tetradecanol, n-pentadecanol, n-hexadecanol en n-eicoscnol met 1 tot 8, bijvoorkeur 3 tot 5 alkyleen oxyde groepen zijn bruikbare wasactieve stoffen binnen het raam van de uitvinding. Daarbij verdienen de ethyleenoxydecondensatieproducten de meeste voorkeur. Primaire alcohol alkoxylaten, die de voorkeur verdienen, zijn de ethoxylaten van C14-20 alcoholen met 1
<EMI ID=4.1> waarin R 14 tot 20 k oolstofatomen bevat en n 1 tot 7 is. Een wasactieve stof die in het bijzonder de voorkeur verdient, is de geëthoxyleerde C14-15 alcohol(50:50 mengsel) met gemiddeld 4 molen ethyleenoxyde, dat wil zeggen C14-15
<EMI ID=5.1>
Secondaire alcohol alkoxylaten met rechte keten.
De alkoxylaten van 3-dodecanol, 2-dodecanol, 4-tridecanol en 2-hexadecanol met 1 tot 8 alkyleenoxyde groepen zijn ook bruikbare wasactieve stoffen binnen het raam van de uitvinding. Daarbij verdienen de ethyleenoxydecondensatieprodukten de voorkeur. De secondaire alcohol alkoxylaten, die de meeste voorkeur verdienen, zijn die met
14 tot 20 koolstofatomen in het alcoholradicaal en 1 tot 7 ethyleenoxydegroepen. Voorbeelden van goede secondaire alcohol-alkpxylaten met rechte ,keten zijn:
<EMI ID=6.1>
Alkvl fenol alkoxylaten
De alkoxylaten van p-hexafenol, n-octylfenol, p-octylfenol en p-nonylfenol met gemiddeld 1 tot 7 alkyleenoxydegroepen, zijn geschikt. Voorbeelden van dergelijke stoffen zijn: p-octylfenol(EO)2, n-nonylfenol(EO)4 en p-octylfenol(EO)2. Alkylfenol alkoxylaten, die de voorkeur verdienen, zijn die met 8 tot 12 koolstofatomen in het alkylradicaal en 1 tot 6 ethyleenoxyde groepen.
Alkenische alkoxylaten
De alkenyl alcoholen, zowel primaire als secondaire en alkenyl fenolen, die overeenkomen met die, welke onmiddelijk hierboven zijn beschreven, kunnen worden gealkoxyleerd tot een HLB van minder dan 10,0. Goede
<EMI ID=7.1>
ol-(EO)2.
Alkoxylaten met vertakte keten
Primaire en secondaire alcoholen met vertakte keten, die men kan verkrijgen volgens het bekende "OXO" proces kunnen worden gealkoxyleerd en worden gebruikt. Voorbeelden van alkoxylaten met vertakte keten zijn:
2-methyl-1-dodecanol-EO(3); 3-ethyl-2-tetradecanol-EO(2) en 2-methyl-1-tetradecanol-EO(1).
<EMI ID=8.1>
verbindingen of als mengsels gebruiken. Bij bereiding
op technische schaal zijn de alkoxylaten gewoonlijk niet
de afzonderlijke, opgenoemde zuivere verbindingen, maar eerder mengsels met een gemiddelde alkoxyleringsgraad en een gemiddelde ketenlengte in de lipofiele koolwaterstofketen, die overeenkomt met de boven opgegeven trajecten.
Als elektrolyt kan men in het preparaat van
de uitvinding allerlei bekende verbindingen gebruiken die bij toevoeging aan water kunnen dissociëren in ionen. Dergelijke verbindingen zijn bij gebruik van de in water onoplosbare organische niet-ionogene wasactieve stof nodig voor het verkrijgen van de juiste reinigende werking. Men neemt aan, dat de elektrolyt (1) de vorming verhindert van een gelachtige fase als men het onderhavige preparaat aan water toevoegt en/of (2) bijdraagt tot de dispersie van de in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stof in water, met name bij lage temperaturen. Ongeacht het mech.anisme, waardoor de elektrolyt bijdraagt tot de juiste werking van de niet-ionogene wasactieve stof, is zijn aanwezigheid nodig. De elektrolyt is eveneens nodig voor de rol,
die hij speelt in de fysische vorm van het wasmiddel.
Dat wil zeggen bij de vaste vormen van de onderhavige preparaten levert hij een kristalstructuur, waaraan de vloeibare niet-ionogene wasactieve stof wordt gesorbeerd.
De elektrolyt draagt ook bij tot het voorkomen van gelvorming in de vloeibare vormen van de onderhavige preparaten.
Geschikte elektrolyten zijn de in water oplosbare alkali- en aardalkalifosfaten, -carbonaten,-carbo-
<EMI ID=9.1>
van dit type zijn natriumtripolyfosfaat, natriumcarbonaat, kaliumcarbonaat, natriumacetaat, kaliumacetaat, natriumcitraat, natriumpropionaat, natriumnitrilotriacetaat, natrium oleaat, kalium chloride, natriumchloride, natriumsulfaat,
<EMI ID=10.1>
trolyten zijn eveneens mogelijk.
De verhouding van in water onoplosbare organische niet-ionogene wasactieve stof tot elektrol yt bedraagt 1:15 tot 1:2, bij voorkeur 1:9 tot 1:4 bij een vast produkt, bijvoorbeeld bij korrels en poeders en 160:1 tot 3:1, bij voorkeur 75:1 tot 6:1 bij een vloeibaar produkt. Tenminste 6% van het preparaat wordt gevormd door de in water onoplosbare organische niet-ionogene wasactieve stof. Bij voorkeur bedraagt de hoeveelheid in water onoplosbare organische niet-ionogene wasactieve stof 6 tot 30%, liefst 10 tot 20%
<EMI ID=11.1>
een vloeibaar produkt.
Het vermogen tot het verwijderen van vet- en olievlekken van de preparaten van de uitvinding is superieur aan dat van bekende anionogene wasmiddelen. Bovendien werd gevonden, dat de preparaten van de uitvinding superieur zijn ten opzichte van wasmiddelen, die gewone in water oplosbare organische niet-ionogene wasactieve stoffen bevatten, bij temperaturen waarboven een faseverandering optreedt (als nader zal worden verklaard) en equivalent zijn met dergelijke preparaten bij lagere temperaturen, voor wat betreft de verwijdering van vet- en olievlekken. De oorzaak van het doeltreffende reinigende vermogen van de in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stof bevattende preparaten van de uitvinding
is niet duidelijk. Mogelijk wordt er bij hogere temperaturen in het sop een aparte fase gevormd, die de in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stof bevat. Boven deze temperatuur (die van de bepaalde in water onoplosbare wasactieve stof af hangt) neemt men een zeer onderschei-
<EMI ID=12.1>
fase van wasactieve stof verantwoordelijk is voor het sterke vlekverwijderende vermogen. Bij lagere temperaturen wordt een dergelijke fase niet waargenomen. In plaats daarvan ziet men een troebele suspensie..Een bevredigende reinigende werking wordt echter ook bij lagere temperaturen verkregen.
In de wasmiddelen van de uitvinding kunnen
ook in water oplosbare niet-ionogene wasactieve stoffen worden opgenomen, mits de HLB van het gemengde niet-ionogene systeem minder dan 10,0, bij voorkeur 7,0 tot 9,5 is. Toevoeging van in water oplosbare organische wasactieve stof in de bovenaangegeven hoeveelheid beïnvloedt het reinigend vermogen van het wasmiddel niet schadelijk. De bereiding en de schuimvorming worden door dergelijke kleine toevoegsels ook niet belangrijk beïnvloed.
Voorbeelden van goede in water oplosbare niet-ionogene wasactieve stoffen zijn de handelsprodukten, verkocht onder de naam "PLURONIC". Deze verbindingen worden gevormd door condensatie van ethyleenoxyde met een hydrofobe basis, die zelf is gevormd door condensatie van propyleenoxyde met propyleenglycol. Andere geschikte in water oplosbare niet-ionogene wasactieve stoffen zijn de polyethyleenoxyde-condensatie produkten van alkylfenolen, bij voorbeeld de condensatie produk ten van alkylfenolen met een alkylgroep met 6 tot 12 koolstofatomen in rechte of vertakte keten
met ethyleenoxyde, waarbij het ethyleenoxyde aanwezig is
in hoeveelheden van 5 tot 25 molen ethyleenoxyde per mol alkylfenol.
De in water oplosbare condensatieprodukten
van alifatische alkoholen met 8 tot 22 koolstofatomen in rechte of vertakte keten met ethyleenoxyde, bijvoorbeeld een cocosalkohol-ethyleenoxyde-condensatieprodukt met 5
tot 30 molen ethyleenoxyde per mol cocosalcohol, waarbij
de cocosalcoholfractie 10 tot 14 koolstofatomen bevat,
zijn ook geschikte niet-ionogene wasactieve stoffen. Deze in water oplosbare niet-ionogene wasactieve stoffen, die
<EMI ID=13.1>
waarin R' een alkylgroep voorstelt met 8 tot 22 koolstofatomen en m 5 tot 30 is.
Ondergeschikte hoeveelheden in water oplos.bare organische anionogene (zeep zowel als synthetische wasactieve stoffen), amfolytische of tweezijdige ionogene wasactieve stoffen eveneens in de preparaten van de uitvinding worden opgenomen. Hoeveelheden van dergelijke wasactieve stoffen tot 30%, berekend op het totale organische wasactieve systeem kunnen worden toegevoegd zonder dat men moeilijkheden ondervindt bij de bereiding of de schuimvorming.- Bij voorkeur voegt men 15% liefst slechts 10% anionogene, amfolytische en/of tweezijdig ionogene wasactieve stof toe, berekend op de totaal aanwezige hoeveelheid geëthoxyleerd nietionogeen. Het Amerikaanse octrooischrift 3.664.961 geeft voorbeelden van dergelijke in water
<EMI ID=14.1>
De preparaten van de uitvinding worden in allerlei vormen bereid, bijvoorbeeld als vloeistoffen, poeders, korrels of tabletten. Afhankelijk van de gewenste
<EMI ID=15.1>
toevoegsels opnemen. De voorkeur verdienen de korrelvormige wasmiddelen, bedoeld voor de grote was. Dergelijke preparaten bevatten in het algemeen een in water oplosbare alkalische wasmiddelversterker. Er moge op worden gewezen, dat sommige bovengenoemde elektrolyten ook versterkende eigenschappen hebben. Deze elektrolyten verdienen de voorkeur als men een preparaat bereidt voor de grote was. Dergelijke wasmiddelen voor de grote was hebben een elek-
<EMI ID=16.1>
elektrolyten zonder versterkende werking opnemen, mits
men ook een versterker opneemt.
Zoals in de wasmiddeltechniek bekend is,
neemt men in wasmiddelen versterkers op voor het sequestreren of binden van anorganische ionen, die de hardheid van water veroorzaken. De versterker, die men in de wasmiddelen van
de uitvinding voor de grote was opneemt, bestaat uit een
of meer bekende en in de handel verkrijgbare organische en/of anorganische versterkende zouten. Geschikte alkalische, anorganische versterkende zouten zijn alkalicarbonaten,
-aluminaten , fosfaten, -polyfosfaten en -silicaten. Goede voorbeelden van deze zouten zijn natrium en -kaliumtripolyfosfaten, -aluminaten, -carbonaten, -fosfaat en
-hexametafosfaat. Geschikte organische versterkende zouten zijn de alkali-, ammonium- en gesubstitueerde ammoniumpolyfosfonaten, -polyacetaten en polycarboxylaten.
Polyfosfaten zijn met name'de natrium- en kaliumzouten van ethyleendifosfonznur, de natrium- en kaliumzouten van ethaan-1-hydroxy-1,1-difosfonzuur en de natrium- en kaliumzouten van ethaan-1,1,2-trifosfonzuur.
<EMI ID=17.1>
kalium-, ammonium- en gesubstitueerde ammonium- (gesubstitueerde ammonium. betekent hier mono-, di- en triethanol-
<EMI ID=18.1>
hydroxymethaandifosfonzuur, carbonyldifosfonzuur, ethaan1-hydroxy-1,1,2-trifosfonzuur, ethaan-2-hydroxy-1,1,2trifosfonzuur, propaan-1,1,3,3-tetrafosfonzuur en propaan-
<EMI ID=19.1>
zuurverbindingen worden beschreven in de Britse octrooischriften 1.026.366, 1.035.913. 1.129.687, 1.136.619 en
1.140.980.
De versterkende polyacetaten, die men bij
de werkwijze van de uitvinding kan gebruiken, zijn de natrium-, kalium-, lithium-, ammonium- en gesubstitueerde ammoniumzouten van de volgende zuren: ethyleendiaminetetra-
<EMI ID=20.1>
N-(2-hydroxyethyl)-nitrilodiazijnzuur,diethyleentriaminepentaazijnzuur,1,2-diaminocyclohexaantetra-azijnzuur en nitrilo-triazijnzuur. De trinatriumzouten van bovengenoemde zuren verdienen in het algemeen de voorkeur.
De versterkende polycarboxylaten. die men bij de werkwijze van de uitvinding kan gebruiken, zijn
de in water oplosbare zouten van polymere alifatische polycarbonzuren als bijvoorbeeld worden beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.308.067.
Wasmiddelversterkende zouten voor gebruik
in de preparaten van de uitvinding zijn ook de in water oplosbare zouten van : 1. aminopolycarbonzuren, 2. etherpolycarbonzuren, 3. citroenzuur en 4. aromatische polycarbonzuren, afgeleid van benzeen.
De in water oplosbare aminopolycarbonzuurverbindingen hebben de formule 1, waarin R een groep voorstelt met de formule 2, 3 of 4, in welke laatste formule R' een groep voorstelt met de formule 2, 3 of 5, waarbij M telkens waterstof of een zoutvormend kation voorstelt'.
Tot deze stoffen behoren de in water oplosbare aminopolycarboxylaten, bijvoorbeeld natrium- en kaliumethyleendiaminetetra-acetaat, -nitrilotriacetaat
en N-(2-hydroxyethyl)nitrilodiacetaat. Daarbij gaat de voorkeur vooral uit naar in water oplosbare zouten van nitrilotriazijnzuur.
De in water oplosbare "etherpolycarboxylaten" hebben de formule 6, waarin R1 de formule 2, 7, 8 of 9 heeft en R2 de formule 2, 7, 8, 9, 10 of 11 heeft, waarbij R1 en R2 een gesloten rings tructuur vormen in geval zij de formule 8 of 9 hebben, waarbij M telkens weer waterstof of zoutvormend kation voorstelt.
Goede voorbeelden van deze groep van versterkende carboxylaten zijn de in water oplosbare zouten van oxydiazijnzuur met de formule 12, oxydibarnsteenzuur met de formule 13, carboxymethyloxybarnsteenzuur met de formule 14, furantetracarbonzuur met de formule 15 en tetrahydrofurantetracarbonzuur met de formule 16.
Het zoutvormende kation M is bijvoorbeeld afgeleid van een alkalimetaal als kalium, lithium of natrium of is een ammoniumion of een derivaat daarvan.
De in water oplosbare versterkende polycarboxylaten, afgeleid van citroenzuur vormen een andere
groep versterkers, die de voorkeur verdienen. Citroenzuur, ook bekend als 2-hydroxypropaan-1,2,3-tricarbonzuur heeft de formule 17.
Hoewel citroenzuur in vrije toestand in de natuur voorkomt, worden er ook grote hoeveelheden citroenzuur geproduceerd, bijvoorbeeld als bijprodukt bij de bereiding van suiker uit suikerbieten; Bij gebruik in de preparaten van de uitvinding kan het gewenst zijn de zure en gedeeltelijk geneutraliseerde species te gebruiken, waarbij de neutraliserende kation bij voorkeur natrium, kalium, lithium, ammonium of gesubstitueerde ammonium is.
Versterkte wasmiddelen voor de grote was
<EMI ID=21.1>
wasmiddelversterker.
Men kan de wasmiddelen van de uitvinding op elke bekende wijze bereiden. Zo kan men bij voorbeeld de
in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stof eenvoudig vermengen met de elektrolyt door opsproeiing of sorberen aan een drager en daarna vermengen met de elektrolyt. Andere toevoegsels kunnen worden vermengd met de in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stof of de elektrolyt
<EMI ID=22.1>
De versterkte wasmiddelen van de uitvinding voor de grote was worden bij voorkeur bereid door het sproeidroogproces. Daarbij vormt men eerst een waterbevattende brij van in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stof, elektrolyt en versterker (indien de elektrolyt geen versterkende eigenschappen heeft. Gewoonlijk
<EMI ID=23.1>
uit niet-ionogene organische wasactieve stof, elektrolyt, versterker en eventuele bestanddelen. De temperatuur van de brij varieert van 40 tot 100[deg.]C. Daarna versproeit men de brij in een sproeidroogtoren. Bij een wijze van sproeidrogen blaast men de hete lucht, dat wil zeggen de lucht
<EMI ID=24.1>
deeltjes met de verhitte lucht in aanraking komen wordt
het water verdreven en vangt men de gedroogde korrels
onder in de toren op. De met water beladen lucht verlaat
de toren aan de bovenzijde. Bij een andere wijze van sproeidrogen leidt men de hete lucht samen met de verstoven druppels aan hetzelfde einde van de toren in.
Bij voorkeur bevat het hydrofobe gedeelte
van de in water onoplosbare organische wasactieve stof,
die men bij een dergelijk sproeidrogen gebruikt, tenminste
14 koolstofatomen, bij voorkeur 14 tot 20 koolstofatomén. Deze verbindingen zijn met name geschikt voor processen, waarbij vervluchtiging een probleem is. Liefst gebruikt
<EMI ID=25.1>
geëthoxyleerd met 2 tot 7 ethyleenoxyde eenheden. Derge-lijke wasactieve stoffen leveren een bijzonder geringe
<EMI ID=26.1>
wasmachines met sterk draaiende trommels tijdens het spoelen (hetgeen tot schuimvorming leidt), veroorzaken
de preparaten, die de meeste voorkeur verdienen, geen hinderlijke schuimvorming. Aangenomen wordt, dat het onoplosbare in water zijn van de niet-ionogene wasactieve stof noodzakkelijk zijn vermogen tot het produceren van ongewenst schuim vermindert.
Als boven gesproken zijn niet-ionogene wasactieve stoffen, die in de handel verkrijgbaar zijn, eigenlijk een mengsel van verbindingen bestaande uit een aantal alcoholderivaten met wisselend alkoxylaatgehalte. Verder zijn er een groot aantal verschillende alkyleenoxydeeenheden aan de alcoholrest mogelijk, terwijl er ook een bepaalde hoeveelheid niet gereageerd hebbende alcohol aanwezig is. De gebruikelijke aanduiding van een aantal alkyleenoxyde-eenheden, dat per molecule alcohol alkoxylaat aanwezig is, is meestal een aanduiding van een gemiddeld aantal alkyleenoxyde-eenheden per molecule alcohol, waarbij er hoeveelheden alcoholen aanwezig zijn met een groter aantal en een kleiner aantal alkyleenoxyde-eenheden.
Er werd gevonden, dat strippen van deze in de handel verkrijgbare niet-ionogene wasactieve stoffen ter verwijdering van niet-gealkoxyleerde en weinig gealkoxyleerde verbindingen leidt tot een mengsel, dat beter op de gewone wijze kan worden gesproeidroogd. Omdat er vervluchtiging kan optreden bij het sproeidrogen van een waterbevattende brij, die bepaalde in de handel verkrijgbare niet-ionogene wasactieve stoffen bevat, kan verwijdering van de vluchtigste bestand-delen uit deze niet-ionogene wasactieve stofmengsels gewenst zijn. Dit kan geschieden volgens een
gewone strip wijze als bijvoorbeeld is beschreven
in het Amerikaanse octrooischrift 3.682.849.
Het afstrippen van de in water onoplosbare niet-ionogenen kan leiden tot een zodanige verschuiving in de alkoxylaatverdeling; dat de niet-gealkoxyleerde en lager-gealkoxyleerde bestanddelen worden verwijderd. Hoewel het lager gealkoxyleerde deel van de verdeling
<EMI ID=27.1>
van de verdeling hetzelfde.
Men kan in de wasmiddelen van de uitvinding ook andere wasmiddeltoevoegsels opnemen, bijvoorbeeld ophelderaars, enzymen, vuilsuspendeermiddelen, parfums en bleekmiddelen in de gebruikelijke hoeveelheden. Vloeibare preparaten van de uitvinding
<EMI ID=28.1>
bijvoorbeeld ethanol. De nietionogene wasactieve
stoffen van de uitvinding kunnen worden gecombineerd
met andere synthetische wasactieve stoffen, als worden beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.852.211. Schuimonderdrukkers kunnen ook worden gebruikt met bepaalde
in water onoplosbare niet-ionogene wasactieve stoffen, die over-vloedige hoeveelheden schuim kunnen produceren.
Schuimonderdrukkers worden in de onderhavige preparaten normaliter gebruikt in een hoeveelheid van
0,01 tot 4%, afhankelijk van de aard van de bepaalde schuimonderdrukker. Geschikte schuimonderdrukkers (regelaars) voor de preparaten van de uitvinding zijn alle in de wasmiddeltechniek bekende voorbeelden van dergelijke schuimonderdrukkers zijn v erzadigde vetzuren met lange keten, alkylfosfaten met lange keten, onoplosbare organische verbindingen, enz. Met name de voorkeur verdienen in dit verbaad schuimonderdrukkende polysiloxanen en mengsels van chemisch of fysisch gebonden polysiloxanen en siliciumoxyden. De schuimregelaars op basis van polysiloxan, die
men in de onderhavige preparaten kan gebruiken, zijn de volgende:
1. Polysiloxanen. In de technische praktijk is de uitdrukking "polysiloxan" een algemene aanduiding geworden
voor alle polymeren met hoog molecuulgewicht met siloxaneenheden en organische groepen, waarin de siloxaneenheid
-Si-0- het ononderbroken skelet vormt.
De in de preparaten van de uitvinding te gebruiken polysiloxanen zijn lineaire of cyclische polymeren met hoog molecuulgewicht, waarin de -Si-0- eenheid het ononderbroken skelet vormt en waarin de organische substituenten verzadigde en onverzadigde C1-4 alkylradicalen zijn, eventueel gesubstitueerd met een hydroxylgroep, arylradicalen of mengsels daarvan. De voorkeur verdienen dimethyl, ook genoemd polydimethyl siloxanen en methylfenyl- ook genoemd polymethylfenyl siloxanen, waarbij het molecuulgewicht van het koolwaterstof radicaal zich tot het atoomgewicht van het siliciumatoom verhoudt van 0,5/1 tot 6/1, liefst van 1,8/1 tot 2,2/1 bij een viscositeit van 5 tot
500.000 centistokes, bij voorkeur van 200 tot 25.000
<EMI ID=29.1>
deeltjes bevatten, bestaande uit gematrixde polysiloxanen met hoog molecuulgewicht.
De te gebruiken polysiloxanen bevatten eventueel, maar bij voorkeur andere silicium houdende stof, bijvoorbeeld fijn verdeeld, anorganisch silicium dioxyde, bijvoorbeeld in de vorm van een silicium houdende aerogel.
<EMI ID=30.1>
dioxyde, berekend op het gewicht van het polysiloxan, is ter verkrijging van een uitstekende schuimregeling aan te bevelen. De deeltjesgrootte van het siliciumdioxyde ligt
<EMI ID=31.1>
siliciumdioxyde geheel of gedeeltelijk vervangen door een equivalente hoeveelheid van een vast oxyde met soortgelijke fysische eigenschappen als siliciumdioxyde. Voorbeelden
van dergelijke vaste oxyden zijn titaandioxyde en aluminiumoxyde.
2. Polysiloxan-siliciumdioxyde verbindingen. De polysiloxansiliciumdioxyde verbindingen, die men in de preparaten
van de uitvinding kan opnemen, bestaan uit polysiloxanen,
<EMI ID=32.1>
is gebonden zodat het polymere polysiloxan bestaat uit een ononderbroken skelet van siloxaneenheden dat wordt onderbroken door siliciumdioxydedeeltjes als bijvoorbeeld wordt beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.388.073.
De gewichtsverhouding van polysiloxan tot siliciumdioxyde kan in dit schuimvorming regelende chemisch gebonden polyxiloxan-siliciumdioxyde varieren van 99:1 tot 70:30, bij voorkeur van 94:6 tot 75:25. Sterk voor opneming
in de onderhavige preparaten verdient een chemisch gebonden polysiloxan-siliciumdioxyde verbinding met een gewichtsverhouding van polysiloxan tot siliciumdioxyde van 88:12 tot 12:20.
<EMI ID=33.1>
van de uitvinding kan opnemen, kan worden bereid door reactie van een siliciumdioxyde dat bijvoorbeeld bereid
is door dampfase hydrolyse van siliciumtetrachloride, met, bijvoorbeeld dimethyldichloorsilan of door fysische hechting van siliciumdioxyde aan een polysiloxan als beschreven
in het Amerikaanse octrooischrift 3.207.698.
Het in de preparaten van de uitvinding op
te nemen gesilaneerde siliciumdioxyde heeft bij voorkeur
<EMI ID=34.1>
inwendig oppervlak van meer dan 50 m2 per gram. Het gesilaneerde siliciumdioxyde heeft liefst een gemiddelde
<EMI ID=35.1>
van meer dan 100 m<2> per gram. Bij voorkeur heeft een 1 gew.� suspensie van het g esilaneerde siliciumdioxyde in een
1:1 water-isopropyl alcohol mengsel een pH van meer dan 7.
Als schuimregelaars op siliciumbasis gebruikt men bij voorkeur mengsels in een gewichtsverhouding van 3:1 tot 1:2 van polysiloxanen, bij voorkeur dimethyl- en methylfenylpolysiloxanen als gedefinieerd onder 1. en 2. boven met een viscositeit van 1.000 tot 5.000 centistokes bij
25[deg.]C, die 3 tot 5% fijn verdeeld siliciumdioxyde bevatten, met gesilaneerd siliciumdioxyde als gedefinieerd onder
3. boven, bij voorkeur met een gemiddelde deeltjes-
<EMI ID=36.1>
Men neemt de polysiloxanen en mengsels daarvan als boven beschreven normaliter in de preparaten van de uitvinding op in een hoeveelheid van 0,01 tot
<EMI ID=37.1>
Men gebruikt de preparaten van de uitvinding bij een gewoon wasprogramma. Aldus brengt men in een wasmachine 30 tot 200 gram preparaat, alsmede vuil wasgoed en
15 tot 80 liter water. De temperatuur van het wasprogramma kan variëren van 20 tot 95[deg.]C. hen neemt echter een bijzonder goede vlekverwijdering door de preparaten van de uitvinding waar bij een temperatuur boven die, waarbij fase-scheiding optreedt en om deze reden verdient het de voorkeur een dergelijke temperatuur te gebruiken.
De volgende voorbeelden lichten de uitvinding toe.
VOORBEELD I
Men beproeft de volgende wasmiddelen :
<EMI ID=38.1>
<EMI ID=39.1>
Men vermengt niet-ionogene wasactieve stof, natriumperboraat en enzyme droog met de rest van het preparaat die door sproeidrogen is bereid.
De HLB van de niet-ionogene wasactieve stoffen, die respectievelijk aanwezig zijn in preparaten A, B en C bedragen 11,6, 10,3 en 9,7. Aldus is preparaat C een voorbeelc van een wasmiddel van de uitvinding.
Men beproeft elk preparaat apart onder dezelfde omstandigheden. Hiertoe bevlekt men katoenen lappen afzonderlijk met een aantal verschillende vetvlekken en wel met spaghetti-saus, vuile motor olie en cosmetica. Men voegt
de vuile lappen aan natuurlijk bevuild wasgoed toe onder vorming van een totale waslading van 4 kg. Men brengt de
was in een wasmachine met een programma, bestaande uit een voorwas en een hoofdwas. Tijdens de voorwas wast men het wasgoed 19 minuten met 120 gram wasmiddel in 22 liter water
(hardheid = 17,0 grains) bij een maximum temperatuur van
39[deg.]C. Men gebruikt dezelfde hoeveelheid wasmiddel en water bij de hoofdwas bij een wastijd van 55 minuten en een watertemperatuur van 85[deg.]C. Men spoelt het wasgoed in totaal vijf maal na voltooiing van het wasprogramma.
Na het einde van de laatste spoeling droogt men het wasgoed en beoordeelt het visueel op verwijdering van vet en olie. Onder gebruikmaking van een schaal van 0-5 (0 voor geen vlekverwijdering en 5 voor volledige vlekverwijdering) verkrijgt men de volgende resultaten:
<EMI ID=40.1>
Het kleinste betekenisvolle verschil bij een
<EMI ID=41.1>
Deze resultaten wijzen erop dat het wasmiddel van de uitvinding, te weten preparaat C duidelijk een grotere hoeveelheid vet en olie - vlekken verwijdert dan wasmiddelen buiten het raam van de uitvinding, te weten preparaten A en B.
VOORBEELD II
<EMI ID=42.1>
van dezelfde procedure en basiswasmiddelen, met dien verstande, dat men de niet-ionogene wasactieve stof in de
<EMI ID=43.1>
hoeveelheid andere niet-ionogene wasactieve stof als onder is aangegeven. De voor deze proef gebruikte vlekken waren vuile motor-olie, cosmetica en ballpen-inkt.
<EMI ID=44.1>
Bovenstaande resultaten tonen de superieure vet en olie vlekverwijdering van de preparaten van de uitvinding (preparaten B en C) vergeleken bij preparaat A.
VOORBEELD III
<EMI ID=45.1>
geëthoxyleerd met gemiddeld 4 molen ethyleenoxyde
<EMI ID=46.1>
Tijdens het sproeidrogen treden.er geen hinderlijke verdampingsverliezen op. De verkregen gesproeidroogde korrels reinigen goed bij een minimum aan schuimvorming.
VOORBEELD IV
Een vloeibaar wasmiddel heeft de volgende samenstelling:
<EMI ID=47.1>
Dit wasmiddel geeft een uitstekende vet en olie-vlekken verwijdering bij gebruik bij de handwas of in de wasmachine.
VOORBEELD V
Men bereidt een wasmiddel door droge vermenging van alle bestanddelen van de volgende samenstelling:
<EMI ID=48.1>
Dit preparaat reinigt goed met betrekking tot vet en olievlekken verwijdering bij alle temperaturen, vooral bij 45[deg.]C.
VOORBEELD VI
Een in water onoplosbare niet-ionogene was-
<EMI ID=49.1>
alcoholen geëthoxyleerd met gemiddeld 4 molen ethyleen-
<EMI ID=50.1>
stript onder gebruikmaking van een gewone stripinrichting, verkrijgt men een materiaal met een HLB van 9,7. Een aanzienlijk deel van de niet geëthoxyleerde en mono-geëthoxyleerde alcoholen zijn dus verwijderd. Men sproeidroogt een waterige wasmiddelbrij, die de gestripte niet-ionogene wasactieve stof bevat onder verkrijging van een korrelvormig produkt met de samenstelling C in voorbeeld I (afgezien van de noodzakelijke wijziging in de niet-ionogene wasactieve stof). Een dergelijk korrelvormig produkt vertoont geen verdampingsverliezen tijdens de bereiding maar heeft nog steeds een uitstekend vermogen tot het verwijderen van vet en olievlekken in een sop.