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Die Erfindung betrifft ein Waschmitteladditiv für Textilien und insbesondere ein vorzugsweise als Vorwaschmittel einsetzbares Fleckenentfernungsmittel in Form eines Sprays.
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Vorwasch- und Fleckenentfernungsmittel sind wichtige Additive im Bereich der Textilreinigung im privaten Haushalt. Aus Gründen der Nachhaltigkeit sind die Temperaturen und Wassermengen beim maschinellen Waschen im letzten Jahrzehnt kontinuierlich gesunken. In gleicher Weise hat sich die Effizienz der textilen Waschmittel durch den Einsatz leistungsstärkerer Inhaltsstoffe und veränderter Fertigungstechnologien stetig verbessert, sodass die Dosiermenge pro Waschladung immer weiter reduziert werden konnte. Vor allem das Waschen bei Temperaturen bis max. 30°C stellt jedoch hohe Anforderungen an die Leistungskraft moderner Waschmittel.
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So enthalten pulverförmige Vollwaschmittel in der Regel Aktivsauerstoff in Form von Peroxoverbindungen wie beispielsweise Natriumpercarbonat zusammen mit sogenannten Bleichaktivatoren (z. B. Tetraacetylethylendiamin, TAED), die bei Waschtemperaturen um die 60°C ihre optimale Wirkung entfalten, um bleichbare Flecken zu entfernen. Je niedriger die Waschtemperatur ist, desto geringer ist die Bleichwirkung.
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Flüssige Waschmittel enthalten normalerweise keine klassischen Bleichmittel. Es ist daher nützlich, bleichbare Flecken direkt vor dem Waschen in der Maschine zunächst mit speziellen, Peroxo-Verbindungen enthaltenden Vorwaschmitteln zu behandeln, um des Waschergebnis zu verbessern.
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Das direkte Aufbringen eines Spezialvorwaschmittels mit erhöhtem Gehalt an aktiver Substanz ist auch im Sinne der Nachhaltigkeit erwünscht. Alternativ mussten ansonsten Waschmittel überdimensioniert formuliert werden, um für den Ausnahmefall vieler spezieller starker Verschmutzungen ausgerüstet zu sein. Vielmehr ist es ökonomisch und ökologisch sinnvoll, dass ein Waschmittel den normalen Verschmutzungsgrad von Textilien beseitigen kann und man nur im Einzelfall auf ein Waschmitteladditiv zur gezielten Leistungssteigerung zurückgreift.
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Neben den beispielhaft vorher genannten Aktivsauerstoff-Vorbehandlungsmitteln für bleichbare Flecken werden weitere unterschiedliche Waschmitteladditive in Form von Vorwasch-Sprays oder Fleckenentfernern angeboten, mit dem Ziel, Waschkraftdefizite von Standardwaschmitteln auf starken Flecken gezielt auszugleichen. Je nach Fleckenart bzw. Fleckenkategorie werden mehr oder weniger spezialisierte Formulierungen mit erhöhter Waschkraft bereitgestellt.
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Weitere beliebte Vorwasch- bzw. Fleckenbehandlungsmittel sind Produkte, die auf Gallseife basieren. Der Vorteil dieser Produkte liegt darin, dass Gewebe geschont werden und Farben nicht ausbleichen, da auf die obengenannten aktiven Peroxo-Verbindungen verzichtet wird. Solche Vorwaschprodukte können dann auch auf bunten Textilien und delikaten Fasern wie Wolle und Seide verwendet werden.
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Bleichbare Flecken auf hellen bzw. weißen Textilien werden jedoch vorteilhafterweise mit den zuvor genannten Peroxomitteln vorbehandelt.
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Gallseife ist ein altbewährtes Hausmittel gegen viele Arten von Flecken. Die Waschwirkung beruht auf den stark emulgierenden Eigenschaften der Rinder- bzw. Ochsengalle. Dafür hauptsächlich verantwortlich sind die Salze der Gallensäuren, vornehmlich die der Glycochol- und der Taurocholsäure. Beide Substanzen haben eine steroidale Grundstruktur und sind Endprodukte des tierischen Cholesterinstoffwechsels. Neben diesen Hauptinhaltsstoffen kommen in der Ochsengalle als Nebenprodukte auch Gallenfarbstoffe (Bilirubin), Cholesterin und sowohl Endmetabolite von verabreichten Medikamenten als auch Steroidhormone vor. Die Ochsengallensäuren selbst dienen als Ausgangsstoffe zur Synthese von pharmazeutisch wirksamen Steroidhormonen, zu denen u. a. die männlichen (Androgene) und weiblichen (Östrogene und Gestagene) Sexualhormone (z. B. Androsteron, Testosteron bzw. Ostron, Östradiol und Progesteron, Pregnenolon) sowie die Corticoide (z. B. Cortisol, Corticosteron) gehören.
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Die Gallensäuren aus Rindergalle können somit in Gallseife physiologisch nachteilig wirksam sein. Hinzu kommt, dass Ochsengalle charakteristisch penetrant riecht, tief dunkelbraun ist und bereits bei geringen Einsatzkonzentrationen das gesamte Produkt gelblich bis hellbraun färbt. Dies ist ein unästhetischer sensorischer Aspekt bei der Vermarktung in transparenten PET-Flaschen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Waschmitteladditiv oder ein Vorbehandlungsmittel mit fleckenentfernender Wirkung, insbesondere ein Fleckenentfernungsmittel für Textilien bereitzustellen, das physiologisch nicht nachteilig wirksam ist.
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Erfindungsgemäß wird wenigstens ein triterpenoides Saponin mit wenigstens einer amphiphilen Substanz mit Fettsäureamid- oder Fettsäureester-Struktur kombiniert.
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Triterpen-Saponine mit einem C30-Grundgerüst sind pflanzlichen Ursprungs und es wurde überraschend festgestellt, dass die Waschwirkung auf vielen verbraucherrelevanten Flecken einem vergleichbaren Testprodukt auf Basis von Gallseife mit den Gallensäuren tierischen Ursprungs, die ein C27 Grundgerüst haben, hinsichtlich Waschleistung bzw. Fleckenentfernung überraschend deutlich überlegen ist, wenn mindestens noch eine weitere amphiphile Substanz mit Fettsäureamid- bzw. Fettsäureester-Struktur in Kombination mit einem der o. g. Triterpen-Saponine eingesetzt wird.
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Ganz besonders bevorzugt wird das Triterpenoid des chilenischen Seifenrindenbaums (Quillaja Saponaria Molina), dessen Rinde bis zu 5% Saponine enthält.
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Alternativ kann auch der ähnliche Extrakt aus dem Panamarindenbaum eingesetzt werden.
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Weitere bekannte Saponine mit Detergenzieneigenschaften sind in der Waschnuss (Sapindus mukorossi) und im Echten Seifenkraut (Saponaria officinalis) enthalten.
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Bevorzugt verwendet werden Triterpen-Saponine in Verbindung mit Tauraten und Sarcosinaten, namentlich Natrium Methyl Cocoyl Taurate (CAS-Nr. 61791-42-2) oder auch Natrium Methyl Oleoyl Taurate (CAS-Nr. 137-20-2) bzw. Natrium Cocoyl Sarcosinate (CAS-Nr. 61791-59-1). Hierbei handelt es sich um synthetische, pflanzlich basierte Tenside.
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Beide anionischen Tenside sind ebenso wie das Triterpen-Saponin des chilenischen Seifenrindenbaums äußerst milde hautfreundliche Amphiphile, die selbst in hartem Wasser noch einen besonders cremigen und stabilen Schaum ergeben.
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Vorteilhafterweise wird eine Dreier-Kombination aus einem Triterpen-Saponin, einem Taurat und einem Sarcosinat als Waschadditiv bzw. Fleckenentfernungsmittel verwendet.
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Diese beiden synthetischen, pflanzlich basierten Tenside der Dreier-Kombination können bevorzugt N-Acyl (C12-18) oder O-Acyl (C12-18) Amphiphile sein.
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Folgende Tensidklassen werden zusätzlich zu den besonders bevorzugten genannten Sarcosinaten und Tauraten benannt:
N-Acyl (C12-18) Glutamate wie z. B. Na Cocoyl Glutamate, N-Acyl (C12-18) Aminopropylbetaine wie z. B. Cocamidopropylbtaine, N-Acyl (C12-18) Aminoethyl-N-Glycinate wie z. B. Natrium Cocoamphoacetat und -Diacetat, N-Acyl (C12-18) Aminoalkylole wie z. B. Cocosfettsäure mono- und diethanloamid, N-Acyl (C12-18) Aminopolyoxethylen wie z. B. PEG-4 Rapeseedamide, N-Acyl (C12-18) Aminopolyoxethylensulfate wie z. B. PEG-3 Cocamidsulfate, N-Acyl (C12-18) Aminoglucose wie z. B. Cocosfettsäure N-methylglucamide, O-Acyl (C12-18) Isethionate wie z. B. Natrium Cocoyl Isethionate, O-Acyl (C12-18) polyoxyethylen wie z. B. Cocosfettsäure Ethoxylate, O-Acyl (C12-18) polyoxyglycerin wie z. B. Polyglyceryl-10 Oleate.
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Bei der bevorzugten Dreierkombination können Triterpen-Saponine einerseits und insbesondere Taurate und/oder Sarcosinate andererseits in jeweils gleichen Gewichtsanteilen verwendet werden.
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Die Gewichtsanteile dieser drei amphiphilen Substanzen können variieren, aber bevorzugt werden gleiche Gewichtsanteile verwendet, auch wenn anstelle von Tauraten und Sarcosinaten die oben erwähnten Tensidklassen eingesetzt werden.
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Der Gewichtsanteil der drei Substanzen liegt bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 0,2 Gew.-%, insbesondere 0,02 bis 0,1 Gew.-%.
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Durch die erfindungsgemäße Kombination mit wenigstens einem triterpenoiden Saponin und wenigstens einer amphiphilen Substanz mit Fettsäureamid- oder Fettsäureesterstruktur erhält man auf pflanzlicher Basis ein Waschmitteladditiv bzw. ein Vorwaschmittel mit fleckenentfernender Wirkung, das die zuvor geschilderten Nachteile von Gallseife nicht aufweist, deren vorteilhafte Eigenschaften als altbewährtes Hausmittel aber beibehält. Vor allem sind keine physiologisch nachteiligen Wirkungen der Gallensäuren vorhanden. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Kombination farb- und geruchlos im Gegensatz zu Gallensäuren.
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Die überraschende Überlegenheit der erfindungsgemäßen Kombination gegenüber Gallseife kann aus der Struktur der Gallensäuren nicht abgeleitet werden.
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Glycochol- und Taurocholsäure sind Konjugate der Cholsäure, einer mehrfach hydroxysubstituierten Cholansäure, mit der einfachsten Aminosäure Glycin bzw. Taurin, und haben eine steroidale Grundstruktur. Beide Gallensäuren-Derivate zeigen den typischen Aufbau amphiphiler Substanzen mit ausgeprägtem hydrophilen Kopfteil und einem hydrophoben Ende. Dies erklärt die Wirkung als Emulgatoren bei der Fettverdauung. Hauptsächlich Öle und Fette werden auf diese Weise dem enzymatischen Angriff besser verfügbar gemacht. In gleicher Weise wirkt Gallen-Extrakt in Waschmitteladditiven, denen daher meist mindestens ein, oftmals aber sogar mehrere Enzyme wie spezielle Proteasen, Amylasen, Lipasen, Cellulasen, Mannanasen etc. zugesetzt werden.
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Substanzen mit steroidaler Grundstruktur findet man auch bei Pflanzen. Darunter befinden sich auch solche mit amphiphilem Charakter (Steroid-Saponine), die ähnlich emulgierende Eigenschaften wie die oben genannten tierischen Cholsäure-Derivate aufweisen. Andererseits sind unter den Phytosterolen ebenfalls biologisch hochwirksame Substanzen zu finden. Zu nennen wären beispielsweise die herzaktiven Steroide der Cardenolide des roten Fingerhuts (Digitalis Purpurea): Digitoxin, Digoxin und Gitoxin (Digitalisglykoside).
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Diese Steroid-Saponine der Pflanzenwelt können also in ihren grenzflächenaktiven Eigenschaften den steroidalen Gallensäuren-Derwaten der Tierwelt als entsprechend angesehen werden. Sowohl Steroide aus der Tierweit als auch solche aus der Pflanzenwelt können physiologisch wirksam sein. Erfindungsgemäß werden zur Vermeidung einer nachteiligen physiologischen Wirksamkeit nichtsteroidale Saponine vom Triterpen-Typ verwendet. Im Phytosterolanabolismus gibt es einen Verzweigungspunkt, von dem an entweder Steroid- oder eben Triterpen-Saponine gebildet werden, Solche Triterpen-Saponine mit einem pentazyklischen Grundgerüst bzw. einer C30 Grundstruktur werden als Grundbestandteil der erfindungsgemäßen Kombination verwendet.
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Auf diese Weise werden nicht nur nachteilige physiologische Wirkungen der Gallensäuren vermieden, sondern auch nachteilige physiologische Wirkungen pflanzlicher Steroid-Saponine, wie sie zuvor angegeben wurden, insbesondere wenn das Waschmitteladditiv als Spray verwendet wird.
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Die Oberflächenaktivität von Saponinen wird im Übrigen durch Glykosylierung des jeweiligen Aglycons erreicht. Damit bestehen die hydrophilen Teile der Moleküle aus Zuckereinheiten wie sie beispielsweise auch in der synthetischen Tensidklasse der Alkylpolyglykoside vorkommen. Der lipophile Teil im Seifenrindenbaum-Saponin wird durch ein pentacyclisches Triterpen-Grundgerüst gebildet, im Gegensatz zu tetracyclischen steroidalen Sapogeninen als Aglyka der Steroid-Saponine.
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Im Übrigen haben Saponine als sekundäre Pflanzenstoffe auch positive ernährungsphysiologische Bedeutung. Saponine sind in höheren Pflanzen weit verbreitet. Sie kommen in vielen Lebensmitteln wie Hülsenfrüchten (z. B. Sojabohnen, Erbsen) vor. In der EU sind saponinreiche Extrakte aus der Rinde des Panama- bzw. Seifenrindenbaums als Lebensmittelzusatzstoff (E999) zugelassen. In den USA werden diese Extrakte von der FDA (Food and Drug Administration) gem. 21 CFR 172,510 als „GRAS” (Generally Recognized As Safe) eingestuft. Gesundheitsfördernd sollen vor allem die Wirkung als Cholesterinsenker, Immunsystem Stimulans und die Prävention von Dickdarmkrebs sein. Auch antifugale Wirkung gegen Candida albicans wird in der Literatur beschrieben.
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Ein Vorwasch- und Fleckenentfernungsmittel nach der Erfindung kann weitere typische Inhaltsstoffe eines für Textilien vorgesehenen Waschhilfsmittels bzw. Fleckenentfernungsmittels enthalten, wie sie in dem nachfolgenden Beispiel eines erfindungsgemäßen Vorwasch- und Fleckensprays aufgeführt sind, der einem Labor Referenz Spray auf der Basis von Gallseifen-Extrakt gegenübergestellt ist.
| Vorwasch- und Fleckenspray | Vegan | Tierisch |
| | Gew.-% | Gew.-% |
| Xanthan Gum | 0,1–0,5 | 0,1–0,5 |
| Trinatriumcitrat | 0,2–1,0 | 0,2–1,0 |
| Ethanol | 5,0–10,0 | 5,0–10,0 |
| Fettalkoholethoxylat | 0,5–10,0 | 0,5–10,0 |
| Alkylpolyglucosid | 0,5–2,0 | 0,5–2,0 |
| Natrium Fettalkoholethersulfat | 0,5–3,0 | 0,5–3,0 |
| Natrium Cocoylsarcosinat | 0,02–0,1 | - |
| Natrium Methyl Cocoyl Taurat | 0,02–0,1 | - |
| Quillaja Saponaria Wood Extrakt | 0,02–0,1 | - |
| Gallseifen Extrakt | - | 0,02–0,1 |
| Protease | 0,02–0,2 | 0,02–0,2 |
| alpha-Amylase | 0,02–0,2 | 0,02–0,2 |
| Lipase | 0,02–0,2 | 0,02–0,2 |
| Cellulase | 0,02–0,2 | 0,02–0,2 |
| Mannanase | 0,02–0,2 | 0,02–0,2 |
| Duftstoffe | optional | optional |
| Farbstoffe | optional | optional |
| Stabilisatoren | optional | optional |
| pH-Regulatoren | optional | optional |
| Demineralisiertes Wasser | ad 100 | ad 100 |
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Die ungewöhnliche Kombination der drei in Wasch- und Reinigungsmitteln nicht üblichen, vergleichsweise schwachen und milden oberflächenaktiven Substanzen, eines triterpenoiden Saponins mit einem Taurat und/oder Sarcosinat, führt bei vergleichsweise niedrigen Konzentrationen zu einem überlegenen Ergebnis gegenüber Gallseifen-Extrakt, sodass von einem signifikanten Synergismus bei dieser Dreierkombination ausgegangen werden muss.
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Ein erfindungsgemäßes Mittel auf der Basis der erfindungsgemäßen Kombination amphiphiler Substanzen in Verbindung mit weiteren typischen Inhaltsstoffen von Waschhilfsmitteln bzw. Fleckentfernungsmitteln für Textilien kann als langzeitlagerstabiles Produkt formuliert werden, wie das in dem Beispiel angegebene.
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Das überraschendste Merkmal einer erfindungsgemäßen Rezeptur nach obigem Beispiel (nachfolgend „E”) stellt deren überragende Leistungskraft dar, die auf insgesamt 9 verschiedenen standardisierten Flecken systematisch nachgewiesen werden konnte. Im Durchschnitt über alle Fleckenarten ergibt sich eine fast 9%ige Leistungssteigerung im Vergleich mit einem auf Gallseife basierenden Markenprodukt (nachfolgend „M”). Bei Blutflecken auf Baumwollgewebe wird der Spitzenwert von +26% gegenüber „M” erreicht. Gegenüber einem vergleichbar aufgebauten Testprodukt mit Gallseife (nachfolgend „G”) steigert „E” die Leistung über alle Flecken um fast 3% und bei Blutflecken um 8%.
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Die zweitbeste Wirksamkeit zeigt „E” auf Flecken, die von Trinkschokolade auf Milchbasis verursacht sind. Hierbei liegt „E” um gut 11% über dem Leistungsniveau von „M” und immerhin noch über 4% über dem von „G”.
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„E” erweist sich auch auf weiteren fünf speziellen Fleckenarten „M” signifikant überlegen. Dabei ergeben sich gemessene Leistungssteigerungen zwischen 4,3% bis 8,9%. Die Details gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor:
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Die Messwerte für „E”, „G” und „M” in der o. g. Tabelle sind Weißgradmesswerte, die mit einer Minolta CM-700D (D65) gemessen wurden. Jeder Einzelwert stellt bereits einen Mittelwert aus mehreren Messungen dar.
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Zur Überprüfung eingesetzt wurde: ein Standard Flussigwaschmittel, 1 Hub Vorwaschspray, 10 min Einwirkzeit. Standardisiert angeschmutzte Testbaumwollgewebe käuflich zu erwerben von z. B. der EMPA (Eidgenössische Material u. Prüfanstalt, Schweiz) oder der WFK (Wäscherei Forschung Krefeld, Deutschland)
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Die Ergebnisse zeigen den Durchschnitt von 4 Wäschen in 4 verschiedenen Waschmaschinen vom Typ Miele W 1743 WPS, Hauptwaschprogramm bei 40°C/Schleudern bei 1200 UPM, Beladung mit 15 Handtüchern davon 3 mit aufgebrachten standardisierten Schmutzgeweben, mittlere Wasserhärte.
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Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Kombination liegt im geringeren inherenten Gefahrenpotential. Ochsengalle wird als sensibilisierend bei Inhalation und Hautkontakt eingestuft. Waschvorbehandlungsmittel werden üblicherweise versprüht und bei Fleckentfernungsmittel kommt es bei der Anwendung meist unvermeidlich zu Hautkontakt. Die erfindungsgemäße Wirkkombination weist derartige Gefahrenmerkmale nicht auf.
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Vor allem können bei der erfindungsgemäßen Wirkstoff Kombination – wie schon oben ausgeführt – Nebenbestandteile bzw. Verunreinigungen wie z. B. steroidale Hormone wie sie in der Ochsengalle vorkommen, ausgeschlossen werden.
