DE10021726A1 - Verwendung von nanoskaligen Teilchen zur Verbesserung der Schmutzablösung - Google Patents
Verwendung von nanoskaligen Teilchen zur Verbesserung der SchmutzablösungInfo
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Abstract
Es wird die Verwendung von Partikeln mit einer Teilchengröße von 5 bis 500 nm zur Verbesserung der Schmutzablösung von und/oder Reduzierung der Wiederanschmutzbarkeit auf Oberflächen beansprucht. Die Partikel können insbesondere zur Textilausrüstung, in Textilwaschmitteln, zur Textilvorbehandlung oder -nachbehandlung eingesetzt werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Partikeln mit einer Teilchengröße von
5 bis 500 nm in zur Verbesserung der Schmutzablösung von und/oder Reduzierung der
Wiederanschmutzbarkeit auf Oberflächen.
Bei der Verarbeitung von Textilien spielt die Textilveredelung, insbesondere die
Textilausrüstung, eine wichtige Rolle. Mit Hilfe von entsprechenden Hilfsmitteln werden die
Eigenschaften der Textilien derart verändert, dass sie leichter zu pflegen sind. Beispiele für
Veredelungsmaßnahmen sind die Verbesserung der Knittererholung und
Dimensionsstabilität, das Bleichen und die Behandlung mit optischen Aufhellern
beziehungsweise Färben, das Ausstatten mit weichmachenden Ausrüstungen zur
Veränderung des Griffs, die Hydrophilieausrüstung zur Erhöhung des
Wasseraufnahmevermögens. Um die Ablagerung von Schmutz zu verhindern oder dessen
Auswaschbarkeit zu erleichtern, erhalten die Textilien eine sogenannte Soil-Release-
Ausrüstung (schmutzabweisende Ausrüstung).
Neben dieser permanenten Ausrüstung der Textilien bei deren Herstellung werden einige der
beschriebenen Hilfsmittel u. a. auch in Textwaschmitteln bzw. Vor- oder
Nachbehandlungsmitteln eingesetzt, um dort eine temporäre Anwendung zu erreichen.
Beispielsweise werden den Waschmitteln entsprechende Soil-Release-Polymere zu gefügt,
die dann eine verringerte Wiederanschmutzbarkeit - auch bereits während des Waschzyklus
durch Wiederabsetzen des abgelösten Schmutzes - zur Folge haben.
Bei Beobachtungen in der Natur hat man festgestellt, daß Oberflächen von Pflanzen
schmutzabweisende Eigenschaften besitzen, da sich auf diesen Oberflächen
Schmutzpartikel nicht nachhaltig ablagern können. Derartige Oberflächen sind dazu in der
Lage, sich durch Regen oder bewegtes Wasser zu reinigen. Diese Wirkung wird auf die sich
auf der Oberfläche befindlichen Wachsschichten und insbesondere auf deren
Oberflächenstruktur zurückgeführt.
Im europäischen Patent EP 0772 514 wird eine den Pflanzen nachgebildete selbstreinigende
Oberfläche von Gegenständen offenbart, die eine künstliche Oberflächenstruktur aus
Erhebungen und Vertiefungen aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß der Abstand
zwischen den Erhebungen im Bereich von 5 bis 200 µm und die Höhe der Erhebungen im
Bereich von 5 bis 100 µm liegen und mindestens die Erhebungen aus hydrophoben
Polymeren und haltbar hydrophierten Materialien bestehen und die Erhebungen nicht durch
Wasser oder durch Wasser mit Detergentien ablösbar sind.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Textilien weisen eine dauerhaft (permanent)
veränderte Oberfläche auf. Ein permanente Veränderung von textilen Oberflächen ist
insbesondere im Bereich der Bekleidung nicht immer erwünscht. Der Verbraucher wünscht
zum einen natürliche Textilien, mit den diesen Textilien zugeschriebenen positiven
Eigenschaften, zum anderen sollen diese Textilien hinsichtlich der Pflegeeigenschaften
möglichst die Vorteile von synthetischen Textilien aufweisen.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Wasch-, Vor- oder
Nachbehandlungsmittel zur Verfügung zu stellen, das geeignet ist, Oberflächen
insbesondere temporär derart zu verändern, daß eine Verbesserung der Ablösbarkeit der
Anschmutzungen erreicht wird und der Oberfläche temporär schmutzabweisende
Eigenschaften verliehen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die gewünschten
Verbesserung insbesondere für textile Oberflächen, vorzugsweise für natürliche Materialien
wie Baumwolle, zu erreichen.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß durch den Einsatz von Partikeln mit einer
Teilchengröße von 5 bis 500 nm Oberflächen, d. h. sowohl harten als auch textilen
Oberflächen, eine deutliche Steigerung der Hydrophilie erreicht wird und somit auch die
Schmutzablösung von den Oberflächen verbessert und ihnen auch temporär
schmutzabweisende Eigenschaften verliehen werden können. Durch die Verwendung der
Partikel wird eine Strukturierung der Oberfläche bewirkt, wodurch z. B. bei Textilien,
insbesondere von Baumwolle oder Baumwollmischgeweben, die oben beschriebenen
Effekte auftreten.
Temporäre Veränderung der Oberfläche im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, daß
die Wirkung nach einigen, insbesondere bis zu 4 Wasch- oder Reinigungszyklen
aufrechterhalten werden kann.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß die Verwendung von Partikeln mit
einer Teilchengröße von 5 bis 500 nm zur Verbesserung der Schmutzablösung von und/oder
Reduzierung der Wiederanschmutzbarkeit auf Oberflächen.
Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Partikeln handelt es sich vorzugsweise um
wasserunlösliche bzw. nur wenig in Wasser lösliche Partikel, die vorübergehend auf dem
Textil verbleiben. Diese Partikel weisen erfindungsgemäß eine Teilchengröße von 5 bis 500 nm,
vorzugsweise von 5 bis 250 nm, auf. Wegen der Teilchengröße werden diese Partikel
auch als nanoskalige Partikel bezeichnet. Es können als Partikel beliebige unlösliche
Feststoffe eingesetzt werden, die in der genannten Größenverteilung vorliegen. Beispiele für
geeignete Partikel sind beliebige Fällungskieselsäuren, Aerogele, Xerogele, Mg(OH)2,
Böhmit (Al(O)OH, ZrO2, ZnO, CeO2, Fe2O3, Fe3O4, TiN, Hydroxylapatit, Bentonite, Hektorit,
SiO2.CeO2, SnO2, In2O3.SnO2, MgAl2O4, HfO2, Sole, wie SiO2-Solen, Al2O3-Solen oder TiO2-
Solen, sowie beliebigen Gemischen der voranstehenden.
Oberflächen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beliebige zur Behandelnde harte und
textile Oberflächen. Als harte Oberflächen sind insbesondere die im Haushalt
vorkommenenden Oberflächen aus Stein, Keramik, Holz, Kunststoff, Metall, wie Edelstahl,
inkl Bodenbeläge wie Teppiche usw. zu nennen. Zu den texilen Oberflächen zählen beliebige
synthetische und natürliche Textilien, wobei die erfindungsgemäß eingesetzten Partikel
vorzugsweise zur Behandlung von Baumwolle und Baumwollmischgeweben eingesetzt
werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die
Partikel in Mitteln zur Textilbehandlung, insbesondere zur Textilvorbehandlung als auch zur
Textilnachbehandlung und zur Textilwäsche eingesetzt. Die Partikel können auch in der
Textilbehandlung in der Textilindustrie eingesetzt werden, wobei die Partikel sowohl zur
permanenten als auch zur temporären Textilbehandlung verwendet werden können.
Der Gehalt dieser nanoskaligen Partikeln in derartigen Mitteln sollte so bemessen sein, daß
die Oberfläche, insbesondere die Textiloberfläche, ausreichend bedeckt ist. Vorzugsweise
enthalten die Mittel 0,01 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 20 Gew.-% und
insbesondere 0,5 bis 10 Gew.-%, der nanoskaligen Partikel, bezogen auf das fertige Mittel.
Die Konzentration der erfindungsgemäß eingesetzten nanoskaligen Partikel in der
Anwendungslösung liegt vorzugsweise zwischen 0,001 und 10 Gew.-%, insbesondere
zwischen 0,01 und 2 Gew.-%, bezogen auf die Anwendungslösung. Der pH-Wert der
Waschlauge liegt vorzugsweise zwischen 6 und 12, insbesondere zwischen 7 und 10,5. In
diesem pH-Bereich werden besonders gute Ergebnisse hinsichtlich Wiederanschmutzung
und Ablösbarkeit des Schmutzes erreicht.
Eine weitere Verbesserung bei der Schmutzablösung und der Reduzierung der
Wiederanschmutzung kann dadurch erreicht werden, wenn die Oberfläche des nanoskaligen
Partikel modifiziert wird. Dies kann beispielsweise durch übliche Komplexbildner erfolgen,
wodurch die Ausfällung von Ca- bzw. Mg-Salzen verhindert werden kann. Diese
Verbindungen können in einer solchen Menge aufgebracht werden, daß sie im fertigen Mittel
in Mengen von 1 bis 8 Gew.-%, vorzugsweise von 3,0 bis 6,0 Gew.-% und insbesondere 4,0
bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel, enthalten sind. Üblicherweise befinden sie
sich auf der Oberfläche der Partikel.
Eine bevorzugte Klasse von Komplexbildnern sind die Phosphonate. Zu diesen bevorzugten
Verbindungen zählen insbesondere Organophosphonate wie beispielsweise 1-
Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP), Aminotri(methylenphosphonsäure) (ATMP),
Diethylentriamin-penta(methylenphosphonsäure) (DTPMP bzw. DETPMP) sowie 2-
Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBS-AM), die zumeist in Form ihrer Ammonium- oder
Alkalimetallsalze eingesetzt werden. Die Phosphonate werden in einer solchen Menge auf
die Oberfläche der Partikel aufgebracht, daß sie im fertigen Mittel in Mengen von 0,01 bis 2,0 Gew.-%,
vorzugsweise 0,05 bis 1,5 Gew.-% und insbesondere von 0,1 bis 1,0 Gew.-%
enthalten sind.
Ferner können als Komplexbildner Stoffe eingesetzt werden, die Schwermetalle komplexie
ren. Geeignete Schwermetallkomplexbildner sind beispielsweise Ethylendiamintetraessig
säure (EDTA) oder Nitrilotriessigsäure (NTA) in Form der freien Säuren oder als Alkalimetall
salze und Derivate der voranstehenden sowie Alkalimetallsalze von anionischen Polyelektro
lyten wie Polymaleaten und Polysulfonaten.
Weitere geeignete Komplexbildner sind niedermolekulare Hydroxycarbonsäuren wie Citro
nensäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Milchsäure oder Gluconsäure bzw. deren Salze, wobei
Citronensäure oder Natriumcitrat besonders bevorzugt sind.
Die Modifikation der Oberfläche der Partikel kann beispielsweise durch einfaches Verrühren
einer Suspension der Partikel mit dem Komplexbildner erfolgen, dieser zieht während des
Verrührens auf die Oberfläche der Partikel auf.
Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß nicht die gesamte Menge an Komplexbildner,
die in die Mittel eingearbeitet werden sollen, auf die nanoskaligen Partikel aufgebracht
werden muß. Es ist auch möglich, diese Verbindungen ganz oder teilweise unmittelbar
einzuarbeiten.
Eine weitere Steigerung der Benetzbarkeit der zu behandelnden Oberflächen läßt sich auch
durch den Zusatz von Hydrophilierungsmittel erreichen. Beispiele für derartige
Hydrophilierungsmittel sind ein- oder mehrwertigen Alkohole, Alkanolamine oder Glycolether,
sofern sie mit Wasser mischbar sind. Vorzugsweise werden die Hydrophilierungsmittel
ausgewählt aus Ethanol, n- oder i-Propanol, Butanolen, Ethylenglykolmethylether,
Ethylenglykolethylether, Ethylenglykolpropylether, Ethylenglykolmono-n-butylether,
Diethylenglykol-methylether, Diethylenglykolethylether, Propylenglykolmethyl-, -ethyl- oder -
propyl-ether, Dipropylenglykolmonomethyl-, oder -ethylether, Di
isopropylenglykolmonomethyl-, oder -ethylether, Methoxy-, Ethoxy- oder Butoxytriglykol, 1-
Butoxyethoxy-2-propanol, 3-Methyl-3-methoxybutanol, Propylen-glykol-t-butylether Alkohole,
insbesondere C1-C4-Alkanole, Glykole, Polyethylenglykole, vorzugsweise mit einem
Molekulargewicht zwischen 100 und 100000, insbesondere zwischen 200 und 10000, und
Polyole, wie Sorbitol und Mannitol, sowie bei Raumtemperatur flüssiges Polyethylenglykol,
Carbonsäureester, Polyvinylalkohole, Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockcopolymere sowie
beliebige Gemische der voranstehenden.
Die erfindungsgemäß verwendeten Partikel können sowohl in flüssige bis gelförmige oder
auch in fester Form vorliegende Mittel eingearbeitet werden.
Liegen die Mittel in flüssiger bis gelförmiger Form vor, so handelt es sich in der Regel um
wäßrige Zubereitungen, die ggf. noch weitere, mit Wasser mischbare organische Lösungs
mittel sowie Verdickungsmittel enthalten. Zu den mit Wasser mischbaren organischen Lö
sungsmitteln zählen z. B. die oben Hydrophilierungsmittel genannten Verbindungen. Die Her
stellung von flüssigen bis gelförmigen Zubereitungen kann kontinuierlich oder batchweise
durch einfaches Vermischen der Bestandteile, ggf. bei erhöhter Temperatur erfolgen.
Zur Einstellung der Viskosität können einer flüssigen Zusammensetzung ein oder mehrere
bzw. Verdickungssysteme zugesetzt werden. Die Viskosität flüssiger bis gelförmiger
Zusammensetzungen kann mit üblichen Standardmethoden (beispielsweise Brookfield-
Viskosimeter RVD-VII bei 20 U/min und 20°C, Spindel 3) gemessen werden und liegt
vorzugsweise im Bereich von 100 bis 5000 mPas. Bevorzugte Zusammensetzungen haben
Viskositäten von 200 bis 4000 mPas, wobei Werte zwischen 400 und 2000 mPas besonders
bevorzugt sind.
Geeignete Verdicker sind anorganische oder polymere organische Verbindungen. Es können
auch Gemische aus mehreren Additiven eingesetzt werden.
Zu den anorganischen Verdickern zählen beispielsweise Polykieselsäuren, Tonmineralien
wie Montmorillonite, Zeolithe, Kieselsäuern und Bentonite.
Die organischen Verdicker stammen aus den Gruppen der natürlichen Polymere, der
abgewandelten natürlichen Polymere und der vollsynthetischen Polymere. Diese auch
Quell(ungs)mittel genannten, meist hochmolekularen Stoffe, saugen die Flüssigkeiten auf,
quellen dabei und gehen schließlich in zähflüssige echte oder kolloide Lösungen über.
Aus der Natur stammende Polymere, die als rheologische Additive Verwendung finden, sind
beispielsweise Agar-Agar, Carrageen, Tragant, Gummi arabicum, Alginate, Pektine,
Polyosen, Guar-Mehl, Johannisbrotbaumkernmehl, Stärke, Dextrine, Gelatine und Casein.
Abgewandelte Naturstoffe stammen vor allem aus der Gruppe der modifizierten Stärken und
Cellulosen, beispielhaft seien hier Carboxymethylcellulose und andere Celluloseether,
Hydroxyethyl- und -propylcellulose sowie Kernmehlether genannt.
Eine große Gruppe von Verdickern, die breite Verwendung in den unterschiedlichsten
Anwendungsgebieten finden, sind die vollsynthetischen Polymere wie Polyacryl- und
Polymethacryl-Verbindungen, Vinylpolymere, Polycarbonsäuren, Polyether, Polyimine, Po
lyamide und Polyurethane.
Die Verdicker können in einer Menge bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 bis 5 Gew.-
%, und besonders bevorzugt von 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die fertige
Zusammensetzung, enthalten sein.
Darüber hinaus können auch tensidische Verdicker eingesetzt werden, z. B.
Alkylpolyglycoside, wie C8-10-Alkylpolyglucosid (APG® 220, Hersteller: Henkel KGaA); C12-14-
Alkylpolyglucosid (APG® 600, Hersteller: Henkel KGaA).
Zu den in fester Form vorliegenden Mittel zählen z. B. Pulver, Kompaktate, wie Granulate
und Formkörper (Tabletten) Die einzelnen Formen können nach aus dem Stand der Technik
bekannten Verfahren hergestellt werden, wie durch Sprühtrocknung, Granulation und
Verpressen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Partikel können insbesondere in Kombination mit
Tensiden eingesetzt werden, die vorzugsweise ausgewählt sind aus nichtionischen,
anionischen, amphoteren und kationischen Tensiden sowie deren beliebigen Gemische.
Die Tenside liegen vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von
0,1 bis 35 Gew.-% und insbesondere von 0,1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Zusammen
setzung, vor.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte,
insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1
bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder
bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste
im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbe
sondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs
mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durch
schnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten
Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit 3 EO bis 7 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO,
C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO
und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol
mit 7 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für
ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alko
holethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates,
NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als
12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO
oder 40 EO. Auch nichtionische Tenside, die EO- und PO-Gruppen zusammen im Molekül
enthalten, sind erfindungsgemäß einsetzbar. Hierbei können Blockcopolymere mit EO-PO-
Blockeinheiten bzw. PO-EO-Blockeinheiten eingesetzt werden, aber auch EO-PO-EO-Copo
lymere bzw. PO-EO-PO-Copolymere. Selbstverständlich sind auch gemischt alkoxylierte
Niotenside einsetzbar, in denen EO- und PO-Einheiten nicht blockweise sondern statistisch
verteilt sind. Solche Produkte sind durch gleichzeitige Einwirkung von Ethylen- und Propylen
oxid auf Fettalkohole erhältlich.
Besonders bevorzugte Beispiele nichtinionische Tenside, die ein gutes Ablaufverhalten den
Wasser auf harten Oberflächen bewirken sind die Fettalkoholpolyethylenglycolether, Fettalkoholpolyethylen/polypropylenglycolether
und Mischether. die ggf. endgruppeverschlossen
sein können.
Beispiele für Fettalkoholpolyethylenglycolether sind solche mit der Formel (I)
R1O-(CH2CH2O)n1H (I)
in der R1 für eine linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugs
weise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und n1 für Zahlen von 1 bis 5 steht.
Die genannten Stoffe stellen bekannte Handelsprodukte dar. Typische Beispiele sind
Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 2 bzw. 4 Mol Ethylenoxid an technischen C12/14-
Kokosfettalkohol (Dehydol® LS-2 bzw. LS-4, Fa. Henkel KGaA) oder Anlagerungsprodukte
von durchschnittlich 4 Mol Ethylenoxid an C14/15-Oxoalkohole (Dobanol®45-4, Fa. Shell). Die
Produkte können eine konventionelle oder auch eingeengte Homolgenverteilung aufweisen.
Unter Fettalkoholpolyethylen/polypropylenglycolethern sind nichtionische Tenside der Formel
(II) zu verstehen,
in der R2 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vor
zugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, n2 für Zahlen von 1 bis 0 und m2 für Zahlen von 1
bis 4 steht.
Auch diese Stoffe stellen bekannte Handelsprodukte dar. Typische Beispiele sind Anla
gerungsprodukte von durchschnittlich 5 Mol Ethylenoxid und 4 Mol Propylenoxid an techni
schen C12/14-Kokosfettalkohol (Dehydol®LS-54, Fa. Henkel KGaA), oder 6,4 Mol Ethylenoxid
und 1,2 Mol Propylenoxid an technischen C10/14-Kokosfettalkohol (Dehydol®LS-980, Fa.
Henkel KGaA).
Unter Mischethern sind endgruppenverschlosssene Fettalkoholpolyglycolether mit der Formel
(III) zu verstehen
in der R3 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vor
zugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, n3 für Zahlen von 1 bis 10, m2 für 0 oder Zahlen
von 1 bis 4 und R4 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest
steht.
Typische Beispiele sind Mischether der Formel (III), in der R3 für einen technischen C12/14-
Kokosalkylrest, n3 für 5 bzw. 10, m3 für 0 und R4 für eine Butylgruppe steht (Dehypon®LS-54
bzw. LS-104, Fa. Henkel KGaA). Die Verwendung von butyl- bzw. benzylgruppenverschlos
senen Mischethern ist aus anwendungstechnischen Gründen besonders bevorzugt.
Unter Hydroxyalkylpolyethylenglykolethern versteht man Verbindungen mit der allgemeinen
Formel (IV)
in der R5 für Wasserstoff oder einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen,
R6 für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 4 bis 8 C-Atomen,
R7 für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen und
n4 für eine Zahl von 7 bis 30
stehen, mit der Maßgabe, daß die Gesamtzahl der in R5 und R7 enthaltenen C-Atome 6 bis 16 beträgt.
R6 für einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 4 bis 8 C-Atomen,
R7 für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen und
n4 für eine Zahl von 7 bis 30
stehen, mit der Maßgabe, daß die Gesamtzahl der in R5 und R7 enthaltenen C-Atome 6 bis 16 beträgt.
Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen
Formel RO(G)x eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylver
zweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vor
zugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit
mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der
die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwi
schen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4.
Eine weitere Klasse nichtionischer Tenside, die insbesondere in festen Mitteln eingesetzt
werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fett
säurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-dime
thylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide
können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht
mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel V,
in der R8CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R9 für Wasser
stoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen
linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10
Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte
Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Am
moniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer
Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel VI,
in der R10 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12
Kohlenstoffatomen, R11 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen
Arylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R12 für einen linearen, verzweigten oder
cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen steht, wobei C1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen
linearen Polyhydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen
substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propxylierte Derivate dieses
Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines Zuckers erhalten, beispielsweise
Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-Alkoxy- oder
N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielweise nach der Lehre der inter
nationalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart
eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide über
führt werden.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate
eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13-Alkylbenzolsul
fonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disul
fonaten, wie man sie beispielsweise aus C12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger
Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende al
kalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind
auch Alkansulfonate, die aus C12-18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulf
oxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind
auch die Ester von a-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z. B. die a-sulfonierten Methylester der
hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren geeignet.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäu
rehalbester der C12-C18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol,
Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und diejenigen
Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind
Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemi
scher Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten. Aus waschtechnischem
Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-C15-Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate
bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß den US-Patentschriften
3,234,258 oder 5,075,041 hergestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil
Company unter dem namen DAN® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglyce
rinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei
der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder
bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden.
Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten
Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure,
Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradketti
gen oder verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-11-Alkohole mit im Durch
schnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie
werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen
Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch
als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester
und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und
insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C8-18-
Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate
enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich
betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind
wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit
eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch
möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der
Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht, die insbesondere
in pulverförmigen Mitteln und bei höheren pH-Werten eingesetzt werden. Geeignet sind ge
sättigte und ungesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Pal
mitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus
natürlichen Fettsäuren, z. B. Kokos-, Palmkern-, Olivenöl- oder Talgfettsäuren, abgeleitete
Seifengemische.
Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium-
oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Tri
ethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium-
oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
Als weitere Tenside kommen sogenannte Gemini-Tenside in Betracht. Hierunter werden im
allgemeinen solche Verbindungen verstanden, die zwei hydrophile Gruppen und zwei hydro
phobe Gruppen pro Molekül besitzen. Diese Gruppen sind in der Regel durch einen soge
nannten "Spacer" voneinander getrennt. Dieser Spacer ist in der Regel eine Kohlenstoffkette,
die lang genug sein sollte, daß die hydrophilen Gruppen einen ausreichenden Abstand ha
ben, damit sie unabhängig voneinander agieren können. Derartige Tenside zeichnen sich im
allgemeinen durch eine ungewöhnlich geringe kritische Micellkonzentration und die
Fähigkeit, die Oberflächenspannung des Wassers stark zu reduzieren, aus. In
Ausnahmefällen werden jedoch unter dem Ausdruck Gemini-Tenside nicht nur dimere,
sondern auch trimere Tenside verstanden.
Geeignete Gemini-Tenside sind beispielsweise sulfatierte Hydroxymischether Dimeralkohol-
bis- und Trimeralkohol-tris-sulfate und -ethersulfate. Endgruppenverschlossene dimere und
trimere Mischether zeichnen sich insbesondere durch ihre Bi- und Multifunktionalität aus. So
besitzen die genannten endgruppenverschlossenen Tenside gute Netzeigenschaften und
sind dabei schaumarm, so daß sie sich insbesondere für den Einsatz in maschinellen
Wasch- oder Reinigungsverfahren eignen. Eingesetzt werden können aber auch Gemini-
Polyhydroxyfettsäureamide oder Poly-Polyhydroxyfettsäureamide.
Beispiele für kationische Tenside sind quartäre Ammoniumverbindungen, kationische
Polymere und Emulgatoren, wie sie in Haarpflegemitteln und auch in Mitteln zur
Textilavivage eingesetzt werden.
Geeignete Beispiele sind quartäre Ammoniumverbindungen der Formeln (I) und (II),
wobei in (I) R und Ra für einen acyclischen Alkylrest mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen, Rb für
einen gesättigten C1-C4 Alkyl- oder Hydroxyalkylrest steht, Rc entweder gleich R, Ra oder Rb
ist oder für einen aromatischen Rest steht. X- steht entweder für ein Halogenid-, Methosulfat-,
Methophosphat- oder Phosphation sowie Mischungen aus diesen. Beispiele für kationische
Verbindungen der Formel (I) sind Didecyldimethylammoniumchlorid,
Ditalgdimethylammoniumchlorid oder Dihexadecylammoniumchlorid.
Verbindungen der Formel (II) sind sogenannte Esterquats. Esterquats zeichnen sich durch
eine hervorragende biologische Abbaubarkeit aus. Hierbei steht Rd für einen aliphatischen
Acylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen; Re steht für H,
OH oder O(CO)Rf, Rg steht unabhängig von Rf für H, OH oder O(CO)Rh, wobei Rg und Rh
unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen Acylrest mit 12 bis 22
Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht. m, n und p können jeweils
unabhängig voneinander den Wert 1, 2 oder 3 haben. X- kann entweder ein Halogenid-, Me
thosulfat-, Methophosphat- oder Phosphation sowie Mischungen aus diesen sein. Bevorzugt
sind Verbindungen, die für Rd die Gruppe O(CO)Rg und für Rd und Rg Alkylreste mit 16 bis 18
Kohlenstoffatomen enthalten. Besonders bevorzugt sind Verbindungen, bei denen Rf zudem
für OH steht. Beispiele für Verbindungen der Formel (II) sind Methyl-N-(2-hydroxyethyl)-N,N-
di(talgacyl-oxyethyl)ammonium-methosulfat, Bis-(palmitoyl)-ethyl-hydroxyethyl-methyl-
ammonium-methosulfat oder Methyl-N,N-bis(acyloxyethyl)-N-(2-hydroxyethyl)ammonium-
methosulfat. Werden quarternierte Verbindungen der Formel (II) eingesetzt, die ungesättigte
Alkylketten aufweisen, sind die Acylgruppen bevorzugt, deren korrespondierenden
Fettsäuren eine Jodzahl zwischen 5 und 80, vorzugsweise zwischen 10 und 60 und
insbesondere zwischen 15 und 45 aufweisen und die ein cis/trans-Isomerenverhältnis (in
Gew.-%) von größer als 30 : 70, vorzugsweise größer als 50 : 50 und insbesondere größer
als 70 : 30 haben. Handelsübliche Beispiele sind die von Stepan unter dem Warenzeichen
Stepantex® vertriebenen Methylhydroxyalkyldialkoyloxyalkylammoniummethosulfate oder die
unter Dehyquart® bekannten Produkte von Cognis bzw. die unter Rewoquat® bekannten
Produkte von Goldschmidt-Witco. Weitere bevorzugte Verbindungen sind die Diesterquats
der Formel (III), die unter dem Namen Rewoquat® W 222 LM bzw. CR 3099 erhältlich sind
und neben der Weichheit auch für Stabilität und Farbschutz sorgen.
Ri und Rk stehen dabei unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen Acylrest mit
12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen.
Neben den oben beschriebenen quartären Verbindungen können auch andere bekannte
Verbindungen eingesetzt werden, wie beispielsweise quartäre Imidazoliniumverbindungen
der Formel (X),
wobei Rl für H oder einen gesättigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Rm und Rn
unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen, gesättigten oder ungesättigten
Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, Rm alternativ auch für O(CO)Ro stehen kann,
wobei Ro einen aliphatischen, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 12 bis 18
Kohlenstoffatomen bedeutet, und Z eine NH-Gruppe oder Sauerstoff bedeutet und X- ein
Anion ist. q kann ganzzahlige Werte zwischen 1 und 4 annehmen.
Weitere geeignete quartäre Verbindungen sind durch Formel (XI) beschrieben,
wobei Rp, Rq und Rr unabhängig voneinander für eine C1-4-Alkyl-, Alkenyl- oder
Hydroxyalkylgruppe steht, Rs und Rt jeweils unabhängig ausgewählt eine C8-28-Alkylgruppe
darstellt und r eine Zahl zwischen 0 und 5 ist.
Neben den Verbindungen der Formeln (VII) und (VIII) können auch kurzkettige,
wasserlösliche, quartäre Ammoniumverbindungen eingesetzt werden, wie
Trihydroxyethylmethylammonium-methosulfat oder die Alkyltrimethylammoniumchloride,
Dialkyldimethylammoniumchloride und Trialkylmethylammoniumchloride, z. B. Cetyltrime
thylammoniumchlorid, Stearyltrimethylammoniumchlorid, Distearyldimethylammoniumchlorid,
Lauryldimethylammoniumchlorid, Lauryldimethylbenzylammoniumchlorid und Tricetylmethyl
ammoniumchlorid.
Auch protonierte Alkylaminverbindungen, die weichmachende Wirkung aufweisen, sowie die
nicht quaternierten, protonierten Vorstufen der kationischen Emulgatoren sind geeignet.
Weitere erfindungsgemäß verwendbare kationische Verbindungen stellen die quaternisierten
Proteinhydrolysate dar.
Zu den geeigneten kationischen Polymeren zählen die Polyquaternium-Polymere, wie sie im
CTFA Cosmetic Ingredient Dictionary (The Cosmetic, Toiletry und Fragrance, Inc., 1997),
insbesondere die auch als Merquats bezeichneten Polyquaternium-6-, Polyquaternium-7-,
Polyquaternium-10-Polymere (Ucare Polymer IR 400; Amerchol), Polyquaternium-4-
Copolymere, wie Pfropfcopolymere mit einen Cellulosegerüst und quartären
Ammoniumgruppen, die über Allyldimethylammoniumchlorid gebunden sind, kationische
Cellulosederivate, wie kationisches Guar, wie Guar-hydroxypropyltriammoniumchlorid, und
ähnliche quaternierte Guar-Derivate (z. B. Cosmedia Guar, Hersteller: Cognis GmbH),
kationische quartäre Zuckerderivate (kationische Alkylpolyglucoside), z. B. das
Handelsprodukt Glucquat®100, gemäß CTFA-Nomenklatur ein "Lauryl Methyl Gluceth-10
Hydroxypropyl Dimonium Chloride", Copolymere von PVP und Dimethylaminomethacrylat,
Copolymere von Vinylimidazol und Vinylpyrrolidon, Aminosilicon-polymere und Copolymere,
Ebenfalls einsetzbar sind polyquaternierte Polymere (z. B. Luviquat Care von BASF) und
auch kationische Biopolymere auf Chitinbasis und deren Derivate, beispielsweise das unter
der Handelsbezeichnung Chitosan® (Hersteller: Cognis) erhältliche Polymer.
Erfindungsgemäß ebenfalls geeignet sind kationische Silikonöle wie beispielsweise die im
Handel erhältlichen Produkte Q2-7224 (Hersteller: Dow Corning; ein stabilisiertes Trimethyl
silylamodimethicon), Dow Corning 929 Emulsion (enthaltend ein hydroxyl-amino-mo
difiziertes Silicon, das auch als Amodimethicone bezeichnet wird), SM-2059 (Hersteller:
General Electric), SLM-55067 (Hersteller: Wacker) Abil®-Quat 3270 und 3272 (Hersteller:
Goldschmidt-Rewo; diquartäre Polydimethylsiloxane, Quaternium-80), sowie Siliconquat
Rewoquat® SQ 1 (Tegopren® 6922, Hersteller: Goldschmidt-Rewo).
Ebenfalls einsetzbar sind Verbindungen der Formel (XII),
die Alkylamidoamine in ihrer nicht quaternierten oder, wie dargestellt, ihrer quaternierten
Form, sein können. Ru kann ein aliphatischer Acylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0,
1, 2 oder 3 Doppelbindungen sein. s kann Werte zwischen 0 und 5 annehmen. Rv und Rw
stehen unabhängig voneinander jeweils für H, C1-4-Alkyl oder Hydroxyalkyl. Bevorzugte
Verbindungen sind Fettsäureamidoamine wie das unter der Bezeichnung Tego Amid®S 18
erhältliche Stearylamidopropyldimethylamin oder das unter der Bezeichnung Stepantex® X
9124 erhältliche 3-Talgamidopropyl-trimethylammonium-methosulfat, die sich neben einer
guten konditionierenden Wirkung auch durch farbübertragungsinhibierende Wirkung sowie
speziell durch ihre gute biologische Abbaubarkeit auszeichnen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Partikel werden vorzugsweise in Mittel zur
Textilausrüstung, Textilwaschmitteln, Textilvorbehandlungs oder -nachbehandlungsmittel
eingearbeitet.
Ein weiterer Gegenstand vorliegenden Erfindung sind demgemäß Mittel zur
Textilbehandlung, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie Partikel mit einer Teilchengröße
von 5 bis 500 nm zur Verbesserung der Schmutzablösung von und/oder Reduzierung der
Wiederanschmutzbarkeit auf der textilen Oberfläche enthalten.
Die Mittel können neben den erfindungsgemäß eingesetzten Partikeln auch die oben
beschriebenen Tenside sowie weitere Komponenten enthalten, wie sie üblicherweise in
Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt werden.
Als weitere Komponenten kommen z. B. Gerüststoffe in Betracht, insbesondere Zeolithe,
Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen
ihren Einsatz bestehen - auch die Phosphate.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel
NaMSixO2x+1.H2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und
y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Bevorzugte
kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche, in denen M für Natrium steht
und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisilikate
Na2Si2O5.yH2O bevorzugt.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na2O : SiO2 von 1 : 2 bis
1 : 3,3, vorzugsweise von 1 : 2 bis 1 : 2,8 und insbesondere von 1 : 2 bis 1 : 2,6, welche
löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung
gegenüber herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise,
beispielsweise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/
Verdichtung oder durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser
Erfindung wird unter dem Begriff "amorph" auch "röntgenamorph" verstanden. Dies heißt,
daß die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern,
wie sie für kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima
der gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des
Beugungswinkels aufweisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten
Buildereigenschaften führen, wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten
verwaschene oder sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß
die Produkte mikrokristalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei
Werte bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Insbesondere
bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate
und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.
Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist
vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt der
Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischun
gen aus A, X und/oder P.
Als weitere bevorzugt eingesetzte und besonders geeignete Zeolithe sind Zeolithe vom Fau
jasit-Typ zu nennen. Zusammen mit den Zeolithen X und Y gehört das Mineral Faujasit zu
den Faujasit-Typen innerhalb der Zeolith-Strukturgruppe 4, die durch die Doppelsechsring-
Untereinheit D6R gekennzeichnet ist (Vergleiche Donald W. Breck: "Zeolite Molecular
Sieves", John Wiley & Sons, New York, London, Sydney, Toronto, 1974, Seite 92). Zur Zeo
lith-Strukturgruppe 4 zählen neben den genannten Faujasit-Typen noch die Mineralien Cha
bazit und Gmelinit sowie die synthetischen Zeolithe R (Chabazit-Typ), S (Gmelinit-Typ), L
und ZK-5. Die beiden letztgenannten synthetischen Zeolithe haben keine mineralischen
Analoga.
Zeolithe vom Faujasit-Typ sind aus β-Käfigen aufgebaut, die tetrahedral über D6R-Unterein
heiten verknüpft sind, wobei die β-Käfige ähnlich den Kohlenstoffatomen im Diamanten an
geordnet sind. Das dreidimensionale Netzwerk dieser Zeolithe vom Faujasit-Typ weist Poren
von 2,2 und 7,4 Å auf, die Elementarzelle enthält darüberhinaus 8 Kavitäten mit ca. 13 Å
Durchmesser und läßt sich durch die Formel Na86[(AlO2)86(SiO2)106].264H2O beschreiben.
Das Netzwerk des Zeolith X enthält dabei ein Hohlraumvolumen von ungefähr 50%, bezogen
auf den dehydratisierten Kristall, was den größten Leerraum aller bekannten Zeolithe
darstellt (Zeolith Y: ca. 48% Hohlraumvolumen, Faujasit: ca. 47% Hohlraumvolumen). (Alle
Daten aus: Donald W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons, New York,
London, Sydney, Toronto, 1974, Seiten 145, 176, 177).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kennzeichnet der Begriff "Zeolith vom Faujasit-Typ"
alle drei Zeolithe, die die Faujasit-Untergruppe der Zeolith-Strukturgruppe 4 bilden. Neben
dem Zeolith X sind auch Zeolith Y und Faujasit sowie Mischungen dieser Verbindungen
einsetzbar, wobei der reine Zeolith X bevorzugt ist.
Auch Mischungen oder Cokristallisate von Zeolithen des Faujasit-Typs mit anderen Zeoli
then, die nicht zwingend der Zeolith-Strukturgruppe 4 angehören müssen, können eingesetzt
werden.
Aluminiumsilikate, die ebenfalls eingesetzt werden können, sind kommerziell erhältlich, und
die Methoden zu ihrer Darstellung sind in Standardmonographien beschrieben.
Beispiele für kommerziell erhältliche Zeolithe vom X-Typ können durch die folgenden
Formeln beschrieben werden:
Na86[(AlO2)86(SiO2)106].xH2O,
K86[(AlO2)86(SiO2)106].xH2O,
Ca40Na6[(AlO2)86(SiO2)106].xH2O,
Sr21Ba22[(AlO2)86(SiO2)106].xH2O,
in denen x Werte zwischen 0 und 276 annehmen kann und die Porengrößen von 8,0 bis 8,4 Å
aufweisen.
Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt einsetzbar ist
beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith
X), das von der Firma CONDEA Augusta S. p. A. unter dem Markennamen VEGOBOND AX®
vertrieben wird und durch die Formel
nNa2O.(1-n)K2O.Al2O3.(2-2,5)SiO2.(3,5-5,5)H2O
beschrieben werden kann. Der Zeolith kann dabei sowohl als Gerüststoff in einem
granularen Compound eingesetzt, als auch zu einer Art "Abpuderung" der gesamten zu
verpressenden Mischung verwendet werden, wobei üblicherweise beide Wege zur
Inkorporation des Zeoliths in das Vorgemisch genutzt werden. Geeignete Zeolithe weisen
eine mittlere Teilchengröße von weniger als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode:
Coulter Counter) auf und enthalten vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-%
an gebundenem Wasser.
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersub
stanzen möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden
werden sollte. Unter der Vielzahl der kommerziell erhältlichen Phosphate haben die Alkali
metallphosphate, -hydrogen- und dihgydrogenphosphate unter besonderer Bevorzugung von
Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat) in der
Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie die größte Bedeutung.
Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall-(insbe
sondere Natrium- und Kalium-)-Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen man
Metaphosphorsäuren (HPO3)n und Orthophosphorsäure H3PO4 neben höhermolekularen
Vertretern unterscheiden kann. Die Phosphate vereinen dabei mehrere Vorteile in sich: Sie
wirken als Alkaliträger, verhindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen bzw. Kalkinkrustationen
in Geweben und tragen überdies zur Reinigungsleistung bei.
Als organische Cobuilder können insbesondere Polycarboxylate/Polycarbonsäuren,
polymere Polycarboxylate, Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische
Cobuilder (siehe unten) sowie Phosphonate eingesetzt werden. Diese Stoffklassen werden
nachfolgend beschrieben.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer
Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche
Carbonsäuren verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise
sind dies Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure,
Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA),
sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie
Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie
Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und
Mischungen aus diesen.
Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Buil
derwirkung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen
somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Rei
nigungsmitteln. Insbesondere sind hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adi
pinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.
Als Builder sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise die Alka
limetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit
einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne
dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw der jeweiligen Säureform, die
grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein
UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen
Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den
untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen
deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard
eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen sind in der
Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von
2000 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser
Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis 10000 g/mol,
und besonders bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure
mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders
geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-%
Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative
Molekülmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70000 g/mol,
vorzugsweise 20000 bis 50000 g/mol und insbesondere 30000 bis 40000 g/mol.
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung
eingesetzt werden. Der Gehalt der Mittel an (co-)polymeren Polycarboxylaten beträgt vor
zugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie
beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei ver
schiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acryl
säure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder die als Mono
mere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten.
Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die als Monomere vorzugsweise Acrolein und
Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren, de
ren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyaspa
raginsäuren bzw. deren Salze und Derivate.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dial
dehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgrup
pen aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden
wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcar
bonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere
bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden
können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkataly
sierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte
mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid
mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30
bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysac
charids im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl
Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE zwi
schen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molma
ssen im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungspro
dukte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des
Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Ein an C6 des Saccharidrings
oxidiertes Produkt kann besonders vorteilhaft sein.
Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendiamindi
succinat, sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'-disuccinat
(EDDS) bevorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet. Weiterhin be
vorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate.
Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen Formulierungen
bei 3 bis 15 Gew.-%.
Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäu
ren bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und wel
che mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal
zwei Säuregruppen enthalten.
Eine weitere Substanzklasse mit Cobuildereigenschaften stellen die Phosphonate dar. Diese
Verbindungen wurden bereits als geeignete Substanzen zur Modifizierung der
Partikeloberflächen beschrieben. Sie können auch unmittelbar als Einzelsubstanzen
eingesetzt werden.
Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkaliionen
auszubilden, als Cobuilder eingesetzt werden.
Weiterhin können die hergestellten Mittel alle üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln
enthaltenen Substanzen aufweisen, wie Enzyme, Bleichmittel, Bleichaktivatoren,
Komplexbildner, Vergrauungsinhibitoren, Schauminhibitoren, anorganische Salze,
Lösungsmittel, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe,
Hydrotope, Silikonöle, weitere Soil-release-Verbindungen, optische Aufheller,
Vergrauungsinhibitoren, Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel, Farbübertragungsinhibitoren,
antimikrobielle Wirkstoffe, Germizide, Fungizide, Antioxidantien, Korrosionsinhibitoren,
Antistatika, Bügelhilfsmittel, Phobier- und Imprägniermittel, Quell- und Schiebefestmittel, UV-
Absorber oder deren Gemische.
Als in den Mitteln verwendbare Enzyme kommen solche aus der Klasse der Oxidasen, Pro
teasen, Lipasen, Cutinasen, Amylasen, Pullulanasen, Cellulasen, Hemicellulasen, Xylanasen
und Peroxidasen sowie deren Gemische in Frage, beispielsweise Proteasen wie BLAP®,
Optimase®, Opticlean®, Maxacal®, Maxapem®, Alcalase®, Esperase® und/oder
Savinase®, Amylasen wie Termamyl©, Amylase-LT®, Maxamyl®, Duramyl® und/oder
Purafect® OxAm, Lipasen wie Lipolase®, Lipomax®, Lumafast® und/oder Lipozym®,
Cellulasen wie Celluzyme® und oder Carezame®. Besonders geeignet sind aus Pilzen oder
Bakterien, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyces griseus, Humicola
lanuginosa, Humicola insolens, Pseudomonas pseudoalcaligenes oder Pseudomonas
cepacia gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Die gegebenenfalls verwendeten Enzyme
können, wie zum Beispiel in der europäischen Patentschrift EP 0 564 476 oder in der
internationalen Patentanmeldungen WO 94/23005 beschrieben, an Trägerstoffen adsorbiert
und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Inaktivierung zu
schützen. Sie sind in den erfindungsgemäßen Mitteln vorzugsweise in Mengen bis zu
10 Gew.-%, insbesondere von 0,2 Gew.-% bis 2 Gew.-%, enthalten, wobei besonders
bevorzugt gegen oxidativen Abbau stabilisierte Enzyme.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das
Natriumperborattetrahydrat, Natriumperboratmonohydrat und das Natriumpercarbonat
besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Persulfate und
Mischsalze mit Persulfaten, wie die unter der Handeltsbezeichnung CAROAT® erhältlichen
Salze, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder
Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Diperdodecandisäure
oder Phthaloiminopersäuren wie Phthaliminopercapronsäure. Vorzugsweise werden
organische Persäuren, Alkaliperborate und/oder Alkalipercarbonate, in Mengen von
0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 25 Gew.-%
eingesetzt.
Um beim Waschen bei Temperaturen von 60°C und darunter, und insbesondere bei der Wä
schevorbehandlung eine verbesserte Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren
eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolyse
bedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbe
sondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben,
eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der
genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen.
Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin
(TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-
triazin (DADHT), acylierte Glycolurile, insbesondere 1,3,4,6-Tetraacetylglycoluril (TAGU), N-
Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate,
insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), acylierte
Hydroxycarbonsäuren, wie Triethyl-O-acetylcitrat (TEOC), Carbonsäureanhydride,
insbesondere Phthalsäureanhydrid, Isatosäureanhydrid und/oder Bernsteinsäureanhydrid,
Carbonsäureamide, wie N-Methyldiacetamid, Glycolid, acylierte mehrwertige Alkohole,
insbesondere Triacetin, Ethylenglycoldiacetat, Isopropenylacetat, 2,5-Diacetoxy-2,5-
dihydrofuran und die aus den deutschen Patentanmeldungen DE 196 16 693 und
DE 196 16 767 bekannten Enolester sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol beziehungs
weise deren in der europäischen Patentanmeldung EP 0 525 239 beschriebene Mischungen
(SORMAN), acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglucose (PAG), Pentaacetyl
fructose, Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose sowie acetyliertes, gegebenenfalls N-alky
liertes Glucamin bzw. Gluconolacton, Triazol bzw. Triazolderivate und/oder teilchenförmige
Caprolactame und/oder Caprolactamderivate, bevorzugt N-acylierte Lactame, beispielsweise
N-Benzoylcaprolactam und N-Acetylcaprolactam, die aus den internationalen Patentanmel
dungen WO-A-94/27970, WO-A-94/28102, WO-A-94/28103, WO-A-95/00626, WO-A-
95/14759 und WO-A-95/17498 bekannt sind. Die aus der deutschen Patentanmeldung DE-
A-196 16 769 bekannten hydrophil substituierten Acylacetale und die in der deutschen
Patentanmeldung DE-A-196 16 770 sowie der internationalen Patentanmeldung WO-A-
95/14075 beschriebenen Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt. Auch die aus
der deutschen Patentanmeldung DE-A-44 43 177 bekannten Kombinationen konventioneller
Bleichaktivatoren können eingesetzt werden. Ebenso können Nitrilderivate wie
Cyanopyridine, Nitrilquats, z. B. N-Alkyammoniumacetonitrile, und/oder Cyanamidderivate
eingesetzt werden. Bevorzugte Bleichaktivatoren sind Natrium-4-(octanoyloxy)-
benzolsulfonat, n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS),
Undecenoyloxybenzolsulfonat (UDOBS), Natriumdodecanoyloxybenzolsulfonat (DOBS),
Decanoyloxybenzoesäure (DOBA, OBC 10) und/oder Dodecanoyloxybenzolsulfonat
(OBS 12), sowie N-Methylmorpholinum-acetonitril (MMA). Derartige Bleichaktivatoren sind
im üblichen Mengenbereich von 0,01 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis
15 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf die gesamte
Zusammensetzung, enthalten.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren enthalten sein. Bei diesen Stoffen handelt es sich um
bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe wie
beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru- oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe. Auch
Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-,
Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren geeignet, wobei solche
Verbindungen bevorzugt eingesetzt werden, die in der DE 197 09 284 A1 beschrieben sind.
Textilwaschmittel können in Abhängigkeit von ihrer speziellen Rezeptur zur Wäschevor
behandlung, zum Waschen und zur Nachbehandlung, d. h. als Weichspüler, etc. eingesetzt
werden. Ein Einsatz in einem Nachbehandlungsmittel (z. B. Weichspüler) kann primär die
Verbesserung der Hydrophilie bewirken, aber erst später, d. h. in einem nach dem Tragen
erfolgenden Waschprozess zu einem sichtbaren Erfolg führen.
Vorbehandlungsmittel, die die erfindungsgemäß verwendeten Partikel enthalten, enthalten
als weitere Inhaltsstoffe vorzugsweise anionische und nichtionische Tenside, ggf.
Bleichmittel und weitere Komponenten. Liegen die Vorbehandlungsmittel in Form von Sprays
vor, enthalten sie in der Regel noch Lösungsmitte, wie Benzin.
Textilwaschmittel, die in flüssiger bis gelförmiger Form vorliegen, können von 5-40 Gew.-%,
vorzugsweise von 15-30 Gew.-%, flüssige nichtionische Tenside, 1-20 Gew.-%,
vorzugsweise 5-15 Gew.-%, anionische Tenside, bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 5 Gew.-%
Zucktenside, bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 15 Gew.-%, Seife, bis zu 10 Gew.-%,
vorzugsweise von 1 bis 7 Gew.-%, Citrat, sowie ggf. Enzyme, Aufheller, Farbstoff,
Parfum, Polymere (z. B. gegen Vergrauung) und/oder Phosphonate.
Ein Nachbehandlungsmittel, wie Textilweischspüler, enthalten neben den erfindungsgemäß
eingesetzten Partikeln kationische Tenside sowie ggf. weitere übliche Inhaltsstoffe und
Lösungsmittel.
Die Verbesserung der Schmutzablösung bzw. die Reduzierung der Wiederanschmutzbarkeit
wurde durch Messung der Veränderung der Hydrophilie von textilen Oberflächen bestimmt.
Textillappen in einer Größe von 2 cm × 8 cm wurden für 24 Stunden in
A Wasser
B 2,5%iges SiO2-Sol (erhältlich von Merck KGaA, Darmstadt, 10%-ig)
C 2,5%iges SiO2-Sol (erhältlich von Merck KGaA, Darmstadt, 10%-ig) + 0,1% Sokalan® HP22 (Polyethylenglykol-Vinylacetat-Polymer, Handelsprodukt der BASF AG)
D 0,1% Sokalan® HP22 (Polyethylenglykol-Vinylacetat-Polymer, Handelsprodukt der BASF AG)
gerührt. Anschließend wurden die Lappen getrocknet und das Wasseraufnahmevermögen (in g) gemessen. Bestimmt wurde das Wasseraufnahmevermögen mit einem handelsüblichen Tensiometer (Krüss K14). Das Textilprobestück wurde so lange der Wasseroberfläche von oben automatisch angenähert, bis der erste Wasserkontakt eine für das Gerät detektierbare Gewichtszunahme bewirkt. Anschließend wird die weitere Gewichtszunahme bei arretiertem Textil über zwei Minuten gemessen.
A Wasser
B 2,5%iges SiO2-Sol (erhältlich von Merck KGaA, Darmstadt, 10%-ig)
C 2,5%iges SiO2-Sol (erhältlich von Merck KGaA, Darmstadt, 10%-ig) + 0,1% Sokalan® HP22 (Polyethylenglykol-Vinylacetat-Polymer, Handelsprodukt der BASF AG)
D 0,1% Sokalan® HP22 (Polyethylenglykol-Vinylacetat-Polymer, Handelsprodukt der BASF AG)
gerührt. Anschließend wurden die Lappen getrocknet und das Wasseraufnahmevermögen (in g) gemessen. Bestimmt wurde das Wasseraufnahmevermögen mit einem handelsüblichen Tensiometer (Krüss K14). Das Textilprobestück wurde so lange der Wasseroberfläche von oben automatisch angenähert, bis der erste Wasserkontakt eine für das Gerät detektierbare Gewichtszunahme bewirkt. Anschließend wird die weitere Gewichtszunahme bei arretiertem Textil über zwei Minuten gemessen.
Die Meßergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt, wobei die Steigerung der
Hydrophilie in % bezogen auf den Wert der Behandlung mit Wasser angegeben wird. Die
Hydrophilie des Textils nach der Behandlung mit Wasser wird als 1 angenommen.
Die Meßergebnisse zeigen, daß sich die Hydrophilie bei Baumwolle und
Baumwollmischgeweben deutliche steigern lassen.
Claims (15)
1. Verwendung von Partikeln mit einer Teilchengröße von 5 bis 500 nm zur
Verbesserung der Schmutzablösung von und/oder Reduzierung der
Wiederanschmutzbarkeit auf Oberflächen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel eine
Teilchengröße von 5 bis 250 nm aufweisen.
3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Partikel ausgewählt sind aus beliebigen Fällungskieselsäuren, Aerogelen,
Xerogelen, Mg(OH)2, Böhmit (Al(O)OH, ZrO2, ZnO, CeO2, Fe2O3, Fe3O4, TiO2, TiN,
Hydroxylapatit, Bentonite, Hektorit, SiO2.CeO2, SnO2, In2O3.SnO2, MgAl2O4, HfO2,
Solen, wie SiO2-Solen, Al2O3-Solen oder TiO2-Solen, sowie Gemischen der
voranstehenden.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Oberflächen textile Oberflächen und/oder harte Oberflächen sind.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Partikel zur Textilausrüstung, in Textilwaschmitteln, zur Textilvorbehandlung oder -
nachbehandlung eingesetzt werden.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel in den
Mitteln in einer Menge von 0,1 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel,
enthalten sind.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die nanoskaligen Partikel in der Anwendungslösung in einer Menge von 0,001 und 10 Gew.-%,
vorzugsweise von 0,01 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Anwendungslösung,
vorliegen.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
pH-Wert der Anwendungslösung zwischen 6 und 12, insbesondere zwischen 7 und
10,5, liegt.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberflächen der Partikel modifiziert werden mit Komplexbildnern ausgewählt aus den
Phosphonaten, wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Aminotri(methylenphos
phonsäure), Diethylentriamin-penta(methylenphosphonsäure) sowie 2-Phosphonobu
tan-1,2,4-tricarbonsäure (PBS-AM), die zumeist in Form ihrer Ammonium- oder
Alkalimetallsalze vorliegen, Schwermetallkomplexbildnern, wie Ethylendiamintetra
essigsäure oder Nitrilotriessigsäure in Form der freien Säuren oder als Alkali
metallsalze, deren Derivaten, Alkalimetallsalzen von anionischen Polyelektrolyten wie
Polymaleaten und Polysulfonaten, sowie niedermolekularen Hydroxycarbonsäuren,
wie Citronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Milchsäure oder Gluconsäure bzw. deren
Salzen.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel Hydrophilierungsmittel ausgewählt aus der Gruppe aus Ethanol, n- oder i-
Propanol, Butanolen, Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykolethylether, Ethylengly
kolpropylether, Ethylenglykolmono-n-butylether, Diethylenglykol-methylether,
Diethylenglykolethylether, Propylenglykolmethyl-, -ethyl- oder -propyl-ether, Dipropy
lenglykolmonomethyl-, oder -ethylether, Diisopropylenglykolmonomethyl-, oder
-ethylether, Methoxy-, Ethoxy- oder Butoxytriglykol, 1-Butoxyethoxy-2-propanol, 3-Me
thyl-3-methoxybutanol, Propylen-glykol-t-butylether Alkohole, insbesondere C1-C4-Al
kanole, Glykole und Polyole sowie bei Raumtemperatur flüssiges Polyethylenglykol,
Carbonsäureester und beliebigen Gemischen der voranstehenden enthalten.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Partikel in flüssige bis gelförmige oder in fester Form vorliegende Mittel, insbesondere
Pulver oder Kompaktate, wie Tabletten, eingearbeitet werden.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich Tenside ausgewählt sind aus den nichionischen, anionischen, ampotheren
und kationischen Tensiden sowie deren beliebige Gemische eingesetzt werden.
13. Mittel zur Textilbehandlung, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie Partikel mit
einer Teilchengröße von 5 bis 500 nm zur Verbesserung der Schmutzablösung von
und/oder Reduzierung der Wiederanschmutzbarkeit auf der textilen Oberfläche
enthalten.
14. Mittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Gerüststoffe ausgewählt
aus der Gruppe der Zeolithe, Silikate, Carbonate, organischen Builder und Cobuilder
und Phosphate enthalten sind.
15. Mittel nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß Enzyme,
Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Komplexbildner, Vergrauungsinhibitoren, Schaumin
hibitoren, anorganische Salze, Lösungsmittel, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger,
Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Hydrotope, Silikonöle, Soil-release-Verbindungen,
optische Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel,
Farbübertragungsinhibitoren, antimikrobielle Wirkstoffe, Germizide, Fungizide, Anti
oxidantien, Korrosionsinhibitoren, Antistatika, Bügelhilfsmittel, Phobier- und Impräg
niermittel, Quell- und Schiebefestmittel, UV-Absorber oder deren Gemische
eingesetzt werden.
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