DD267051A1 - Antimikrobieller und bleichender wirkstoff - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen antimikrobiellen und bleichenden Wirkstoff. Die Erfindung beschreibt einen Wirkstoff, der im Zusammenwirken mit Waschmitteln bzw. Waschflotten die Bleich-, Wasch- und antimikrobielle Wirkung im Niedrigtemperaturbereich von 300 bis 335 K wesentlich steigert. Der Wirkstoff besteht aus einem Gemisch von 1,5-Diacyl-2,4-diketohexahydro-1,3,5-triazin, wobei eine oder beide Acylgruppen langkettig sind, einer alkalisch wirkenden Substanz sowie einer Peroxidischen Verbindung.

Description

Anwendungsgeblot der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Wirkstoff, der bei Zusatz zu Waschmitteln bzw. einer Waschflotto die antimikrobielle, dio Bioich- und die Waschwirkung bereits im Niedrigtemperaturbereich wesentlich erhöht, insbesondere eine der K chwäsche vergleichbare Bleiche bereits bei 300K zu erreichen gestattet.

Unter dem Aspokt der Energieeinsparung einerseits und der ausreichenden Pflege von temperaturempfindlichen Toxtilion andererseits wird seit etwa 10 Jahren intensiv daran gearbeitet, die Wirkungen dos Kochwaschprozessos auch im Niodrigtemperaturbereich, also bei Durchführung des Waschprozesses bei 300 bis 335 K, zu erreichen. Neben einer Veränderung der Tensidstruktur wurde insbesondere der Bleiche und der Desinfektion beim Waschvorgang große Aufmerksamkeit gewidmet. Dio in Europa üblichen peroxidischen Bleichmittel zeigen eine deutliche Wirkung erst bei Temperaturen oberhalb von 353 K.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, durch den Zusatz sogenannter Bleichaktivatoren die Bleichwirkung von peroxidischen Verbindungen, z. B.

Natriumperborat und/oder Natriumpercarbonat, im Niedrigtomperaturbereich zu steigern.

Üblicherweise werden als Bleichaktivatoren O-Acyl- und N-Acetylverbindungen, aber auch Carbonsäureanhydride verwendet (Tenside 23, (1986/2), 69-72). Sie entwickeln die bereits bei Raumtemperatur ein hohes Oxidationspotential besitzenden Percarbonsäuren in der Waschflotte und besitzen damit gegenüber den direkt als Bleichmittel dem Waschmittel zugesetzten Persäuren (Fette, Seifen, Anstrichmittel 88 (1986/6), 159-65), wie Monoperphthalsäure (DE-OS 3240505,3335011,3400950), Alkylperoxobernsteinsäure (EP 166204) oder Diperoxododecansäure (EP 176124), erhebliche Vorteile, da die Persäuren nur über eine geringe Stabilität, insbesondere bei längerer Lagerung im Waschmittel, vorfügen und nicht ohne Gefahren boi ihror Handhabung sind.

Die als Bleichaktivatoren bekannton O- und N-Acylverbindungen sind fast ausschließlich O- und N-Acotylverbindungon, v.'io Pentaacetylglucose (EP 156977), Acetylsalicylsäure, Tetraacetylglycouril (DE-OS 2014148), Tetraacetylethylendiamin (EP 102113), 1,5-Diacotyl-2,4-diketohexahydro-1,3,5-triazin (DD 219034) und Diacotyldikotopiperazin (CH 574495). Sie bilden in der Waschflotte durch Reaktion mit dem aus der peroxidischen Verbindung gebildeten Perhydroxylion Poressigsäure, das eigentlich bleichende Agens. Die hydrophile Peressigsäure entsteht in der Waschflotte schnell und in relativ hoher Konzentration, so daß sie mit sich selbst oder mit dem in der Regel im Überschuß vorhandenen Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff reagieren kann. Die Stabilität solcher O- und N-Acetylverbindungen in Waschmitteln ist nur goring und zeitlich deutlich begrenzt, so daß es aufwendiger Konfektionierungsmaßnahmen bedarf, um lagerfähige Bleichaktivatoren horzustellen.

Weiterhin ist bekannt, das 4-(O-Octanoyl)-benzolsulfonat als Bleichmittelaktivator einzusetzen (DE-OS 3419793,3419?95, 3623914). Neben einer aufwendigen Herstellung ist mit der Anwendung dieser Substanz nur eine geringe Steigerung der

Bleichwirkung verbunden, weil nur maximal 1 Äquivalent Persäure pro Mol entsteht. Die gebildete Persäure besitzt zwar einen hydrophoben Molekülteil, der aber nicht ausreicht, um eine Verbesserung der Waschwirkung zu erreichen.

Alle O- und N-Acetylverbindungen erhöhen durch das Einbringen von zusätzlicher organischer Substanz mit der Waschflotte in den Vorfluter den Sauerstoffbedarf bsi dor Abwasserreinigung und belasten die Umwelt.

ZIuI der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen antimikrobiollen Wirkstoff als Zusatz zu konventionellen Waschmitteln zu entwickeln, der oine bleichende und desinfizierende Wäsche bei gleichzeitiger Unterstützung der Waschwirkung bereits im Bereich der Niedrigtemperaturwäsche, also bei 300 bis 335K, ermöglicht. Ein weiteres Ziol der Erfindung ist es, diesen Wirkstoff so zu gestalten, daß er bei der Lagorung in Waschmittoln stabil, in der Waschflotte gut löslich, ökonomisch herstellbar und umweltfreundlich ist.

Es soll mit einer solchen Geschwindigkeit hydrolysiert worden, daß die durch die Reaktion mit dom Porhydroxylion entstehende Persäure möglichst gleichmäßig über den gesamten Waschprozeß zur Verfügung steht. Eino weitern Aufgabe der Erfindung ist es, daß c'as bleichende Agens leicht an die zu reinigenden und/oder zu desinfizierenden Gewebe herangebracht wird und die Hydrolyseprodukte des Wirkstoffes den Waschprozoß positiv beeinflussen.

Darlegung dos Wesens der Erfindung

Es beistand die Aufgabe, einen antimikrobiell und bleichend einsetzbaren Wirkstoff zu entwickeln, der als Zusatz zu einem Waschmittel oder zu einer Waschflotte im Niedrlgtomperaturbereich von 300 bis 335K verwondet werden kann und die Bleich- und Waschwirkung steigert und der auf Basis einer Triazinverbindung, die mit Säureresten substituierten N-Atome enthält, aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungs gemäß so gelöst, daß der Wirkstoff aus einem Gemisch von 1,5-Diacyl-2,4-diketohexahydro-1,3,5-

triazin, dessen beide Acylreste als Mittolwort Je zwischen 7 und 20C-Atome enthalten, von 2 bis 4 Äquivalenten einer wasserfreien alkalisch reagierenden Substanz und von 2 bis 4 fvioi einer peroxidischen Verbindung, jewel's bezogen auf ein McI dos Trinzins, besteht.

Vorzugsweise enthält der Wirkstoff 2 bis 3 Mol einer wasserfreien alkalisch reagierenden Substanz, wobei dieso mit Vorteil ein Alkalicarbonat ist.

Vorzugsweise verwendet man? bis 3 Mol einer peroxidischen Verbindung. Diese kann Natriumporcarbonat, Harnstoffporhydrat oder vorzugsweise Natriumperborattetrahydrat sein.

Als alkalisch reagierende, porox.discho Substanz kann ein Alkaliperoxid, vorzugsweise Natriumperoxid, eingesetzt werden.

Die das 2,4-Diketohoxahydro-1,3,5-triazin in 1,5-Stellung substituierenden Acylreste können geradkettig und/oder verzweigt sowie gesättigt und/oder ungesättigt sein. Sie leiten sich vorzugsweise von Fettsäuren des C-Zahlbereiclios C-12 bis C-18 ab,

also beispielsweise der Laurin-, F'almitin-, Stoarin- odor Ölsäure, dio bei der Hydrolyse des 1,5-Diacyl-dikotohexahydro-i ,3,5-triazine als Alkalisalze der entsprechenden Perfottsäure bzw. nach erfolgter Bleich- und Dosinfizierwirkung als Alkaliseife vorliegen.

Es kann auch oine der Acylgruppo.n sich von einer niedrigen Carbonsäure, beispielsweise der Essig- oder Propionsäure, ableiten, die andere muß aber aus dem C-Znhlboroich C-12 bis C-20 stammen.

Der Alkalizusatz zu dem erfindungsgemäßen Wirkstoff erfolgt mindest In einer solchen Menge, daß die in Äquivalenten ausgedrückte Menge gleich dor Zahl der im Wirkstoff enthaltenen Acylgruppen des 1,5-Diacyl-2,4-dikotohoxahydro-1,3,5-triazins ist, er übersteigt absr auch nicht diis Doppelte dieser Menge. Vorzugsweise kommt auf jedes Mol des Triazine mindestens ein Mol eines Alkalicarbonate.

Die poroxidischo Verbindung wird dom Wirkstoff erfindungsgemäß in einer solchen Menge zugesetzt, daß das potentiell in ihm enthaltene Wasserstoffperoxid, in Mol ausgedrückt, mindestens der Zahl der im Wirkstoff enthaltenen Acylgruppen entspricht, vorzugsweise wird aber soviel verwendet, daß etwa 1,5 Mol Wasserstoffperoxid 1 Mol Acylgruppen entsprachen. Ein darüber hinausgehender Peroxidüberschuß ist möglich, aber für die Funktion des Wirkstoffes nicht erforderlich. Vorzugsweise wird NatriumperboraUetrahydrat verwendet.

Wird der erfindungsgemäße Wirkstoff peroxidhaltig6n Waschmittoln zugesetzt, so kann dor Peroxidgehalt in dem Wirkstoff um das im Waschmittel vorhandene Peioxid reduziert werden.

Die Komponenten des erfindungsgemäßen Wirkstoffes können In feinverteilter Form miteinander vermischt werden.

Sie können aber auch mit Hilfe von Granulierhilfsmitteln, beispielsweise Fettsäuren, aber auch Stärke und/oder Carboxymethylcellulose, ovonti all unter Zusatz weiterer, den Einsatz- und Wirkungsbereich dor Mischung nicht beeinflussender Komponenten, auf bekannte Weise granuliert werden. Das Granulat hat vorzugsweise eino Körnung von 1,0 bis 2,0 mm.

Di» Bestandteile des erfindungsgemiißen Wirkstoffes werden auf an sich bekannte Weise hergestellt, also beispielsweise das 1,5-Diacyl-2,4-diketohexanhydro-1,3,!5-triczin durch Acylieren von 2,4-Diketohexahydro-1,3,5-triazin mit Carbonsäuroanhydridon oder mit Carbonsäurechloriden. Die Umsetzung des Triazine mit dem Carbonsäureanhydrid erfolgt im Temperaturbereich zwischen 350 und 400K mit dem entsprechenden Carborsäuroanhydrid, wobei entweder oin Überschuß des Anhydrids oder eine gegenüber den Roaktionspartnern inerte Substanz, z. B. Dioxan.. als Lösungsmittel verwendet wird.

Zur Charakterisierung des erfindungsgemäßon Wirkstoffes bzw. seiner Bestandteile wurden der Acyüerungsgrad, der Aktivs'ibstanzgehnlt (FOrsäuroentwicklung in dor Waschflotte bestimmt nach dorPerboratmethode), die Blbiclv und Wascnwirkung und dio antimikrobielle Wirkung nach bekannten Vorfahren ermittelt.

Ausführungsholspiele

Für die nachfolgenden Bdispiele des erfindungsgemäßen Wirkstoffes wurden die folgenden Substanzen verwendet:

Chemische Bezeichnung	Komponente	Molgewicht	Acylierungsgracl%
1,ö-Dilauryl-DHT·	A	479	91,2
1,5-Distearyl-DHT	B	623	88,4
1,5-Dioleyl-DHT	C	619	89,1
1-Lauryl-5-acetyl-DHT	D	339	92,4
Natriumcarbonat Na2CO3	E	106	-
Natriumperbornt NaBO3 x 4 H3O	F	154	—
Stearinsäure	G
TestwfischmiUel	H

• DHT- = 2,4-Dlketohexahydro-1,3,5-^t.riazln ·· Zusammensetzung Testwaschmit.el

Alkylbe^tolsulfonat Cij/C^-Alkylglykolether

mit 9 bis 14 MoI EO pro Mol Ether

Natriumbipolyphosphat Magnesiiimsilikat Carboxymethylzellulose Natriumsulfat ad Das Natriumsulfat kann im Testwaschmitte' H^rch andere, waschrnitteltypische Substanzen, substituiert werden. Als Testwaschmittel ist „Spue color" dps VEB Waschmittelwerk Genthin geeignei.

Aus diesen Komponenten »'.orden die folgenden Wirkstoffe zusammengestellt:

10Ma.-% 3Ma.-%

30Ma.-% 4Ma.-% 2 M a.-%

Wirkstoffe	1	2	3	4	5	6
			Zusammensetzung in	Ma.-%
Komponente
A	47,1	45,6	4,6
B				44,0
C						6,2
D					3,2
C	11,4	9,8	1,1	18,0	2,0	1,9
F	41,5	32,6	3,3	38,0	4,8	3,9
G		12,0		1,2
H			89,8		90,0	88,0

1. Bestimmung der Aktivsubstanz

Unter „Aktivsubstanz" wird der Anteil der 1,5-Diacy!-2,4-diketohexahydro-1,3,5-triazine verstanden, der sich in einer Waschflotte bei Zusatz von Natriumporborat zu jodometrisch titrierbarer Persäure hydrolysieren läßt.

Die entsprec'ienden Bestimmungen ergaben fur die Wirkstoffe 1 bis 6:

Wirkstoff

Aktivsubstanzgehalt

in Ma.-%, bezogen auf den Wirkstoff

43,0

41,2

4,1

39,2

2,8

5.4

2. Bleichwirkung

Das Bieichvermögen der Wirkstoffgemischo wurde nach TGL 29799/05 bestimmt, wnhm die Waschflotte bei 293K hergestellt wird und das Wasserbad der Laborwaschmaschine vor Beginn dor Prüfung und Prüftomperatur temperiert wird.

Die Wäsche gemäß TGL wurde folgendermaßen durchgeführt:

Ein 12,5 x 12,5cm großes, mit schwefolgrün angefärbtes Baumwollgewoüo wird in einer Laborwaschmaschine mit einer Lösung von 1,25gWaschmittolprobe in 200ml Wasser (10°dH) bei Prüftomperatur 35min gewaschen. Nach dreimaligem Spülen wird das Gewebe getiocknet und dor Waschvorgang wiedei holt. Anschließend wird der Re'lexionsgrad des Gewebes mit einem Loukomoter ermittelt.

Die Waschmittelprobe besteht aus 8% Aktivator, 8% Natriumperborat und 84% Testwaschmittol. Zum Vergleich wird eine Gewobeprobe mit einer Mischung aus 8% Natriumporborat und 92% Testwaschmittel gewaschen. Das Bloichvermögon ergibt sich jus dem Vergleich ( r Reflexionsgrade der beiden Gewebestücke.

Die Berugsgrößo 100% Jleichvermögen ergibt sich bei Verwendung eir.es Gemisches aus Testwaschmittel, 96Ma.-¹X-, und Natriumperborottetrahydrat, 4Ma.-%, und Wäsche bei 363 K.

ErgobnisiG.

Wesuhtemperatur K Wirkstoff

303 333

Bleichvermögon in %

keiner	20	35	100
3	90	103	132
5	86	96	135
6	90	105	128

3. Lagerbeständigkeit

Die '. _ngerbe?;ändigkeit des orfindungsgemäßen Wirkstoffes wurde im Gemisch mit Tostwaschmittel in einem sogonannton Kurzzeittest und einem Langzoittest untersucht.

Lagerungsbedingungen:

Kurzzeittesi: Lagerung im Klimaschrank in offenen Kristallisierschalen Uli 313K und 80% rel. Luftfeuchtigkeit über 14 Tage.

Langzeittest: lagerung bei etwa 298K und durchschnittlich 70% rel. Luft'euchtigkeit über einen Zeitraum von 6 Monaten.

Untersucht wurden die Wirkstoffmischungen

2 10 Ma.-Teile Wirkstoff 2 zusammon mit90Ma.-To'ileTestwaschmittol im Gemisch

3 unverändert

Ergebnisse:	Ergebnis der Lagerbosta'ndigkeitsuntersuchun gen Kurzzeittost Aktivsub- Verlust % stanz Ma.·% rel.	-6,3 -6,8	LangzoiKost Aktivsub stanz Ma.-%	Verlust % rel.
Wirkstoff	3,96 3,82	Verlust %rel.	3,92 3,95	-4,9 -4,7
CO ro	Na-perborat Ma.-%	-7,0 -6,2	Na-perborat Ma.-%	Vorlust % rel.
	2,96 3,05		3,02 3,12	-5,0 -4,0
CM CO	bei Beginn des Lagerversuchs:	Aktivsubstanz Ma.-%
Ausgangswerte	Natriumperborat- tetrahydratMa.-%	4,12 4,10
	3,18 3,25
co ro

4. Antimikrobiell Wirkung

Zur Prüfung der antimikrobiellon Wirksamkeit werden 6g eines Gomischeo von 80 Teilen eines üblichen Waschmittels (Testwaschmittel) ohne Porboratzusatz mit 15 Teilen Natriumperborat und 5 Teilen 1 -Lauryl-ö-acetyl^Adiketohexariydro-IAS-triazin I oder 5 Teilen 1,5-Distearyl-2,4-diketohexahydro-1,3,5-triazin Il in 1000ml Wasser gelöst. In diese Lösung werden Stoffstücke aus Leinen, die zuvor 15 Minuten in einer Standardsuspension mit Testkeimen kontaminiert wurden, eingebracht. Nach 60 Minuten worden die Stoffproben entnommen, zweimal mit destilliertem Wasser gespült und in einer geeigneten Nährlösung 5 Tage bei 310K bebrütet

Die Bewertung erfolgte nach dem Schema

0 — völlige Abtötung der Testkeime

1 —ausreichende Wirksamkeit

2 — mittlere Wirksamkeit

3 — schwache Wirksamkeit

4 — keine Wirksamkeit,

wobei stets die Identität mit don Testkoimon überprüft wurde.

Als Testkeime wurden eingesetzt:

A Staphylococcus aureus

B Escherichia coli

'. Pseudomones aei uginosa.

Die Untersuchungen wurden bei 303,313 und 323K durchgeführt.

	A	303	C	A	Temperatur K	C	A	323	C
	0	B	2	0	313	1	0	B	0
Testkeime	1	1	1	0	B	0	0	0	0
Zusatz von I		1			0			0
Il	A		4	4	0	3	3		3
Kontrollversuch		4					A
ohne Zusatz			4

Claims (6)

1. Ahtimikrobieller und bleichender Wirkstoff, der als Zusatz zu einem Waschmittel oder zu einer Waschflotte im Niedrigtemperaturbereich von 300 bis 335 K verwen det werden kann und die Bleich- und Waschwirkung steigert, auf Basis einer Triazinverbindung, die mit Säureresten substituierte N-Atome enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff aus e nem Gemisch von 1,5-Diacyl-2,4-diketohexahydro-1,3,5-triazin, dessen beide Acylreste als Mittelwert je zwischen 7 und

20 C-Atome enthalten, von 2 bis 4 Äquivalenten einer wasserfreien alkalisch reagierenden Substanz und von 2 bis 4 Mol einer peroxidischen Verbindung, jeweils bezogon auf ein Mol des Triazins, besteht.

2. Wirkstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Genisch 2 bis 3 Äquivalente einer wasserfreien alkalisch reagierenden Substanz enthält.

3. Wirkstoff gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß al« alkalisch reagierende Substanz ein Alkalihydroxid oder vorzugsweise ein Alkalicarbonat eingesetzt wird.

4. Wirkstoff gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch 2 bis 3 Mol einer peroxidischen Verbindung enthält.

5. Wirkstoff gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als pei oxidische Verbindung Natriumpercarbonat, Harnstoffperhydrat oder vorzugsweise Natriumperborattetrahydrat eingesetzt wird'.

6. Wirkstoff gemäß Anspruch 1,2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalisch reagierende peroxidische Substanz Alkaliperoxid, vorzugsweise Natriumperoxid, eingesetzt wird.