DE102016204390A1

DE102016204390A1 - Verfahren zum Reinigen von Wäsche in einer Waschmaschine sowie eine Waschmaschine

Info

Publication number: DE102016204390A1
Application number: DE102016204390.0A
Authority: DE
Inventors: Arnd Kessler; Anna Klemmer; Peter Schmiedel; Christian Nitsch
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2017-09-21
Also published as: WO2017157768A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Wäsche in einer Waschmaschine, wobei die Wäsche in einen Wäschebehandlungsraum der Waschmaschine gelegt wird, wobei dem Wäschebehandlungsraum Wasser über eine Wasserzufuhr und ein Waschmittelkonzentrat über ein Waschmittelzufuhr zugeführt werden oder das Wasser und das Waschmittelkonzentrat in einer Mischvorrichtung gemischt werden und die Mischung über eine Mischzufuhr dem Wäschebehandlungsraum zugeführt wird, wobei in einem ersten Unterwaschzyklus eine kurze Flotte, die das Wasser und das Waschmittelkonzentrat umfasst, auf die Wäsche im Wäschebehandlungsraum einwirkt, und wobei in einem zweiten Unterwaschzyklus die kurze Flotte des ersten Unterwaschzyklus mit zusätzlichem Wasser verdünnt wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Waschmittelkonzentrat eine wässrige Waschmittelzusammensetzung ist, geeignet ist, eine Mikroemulsion zu bilden, und umfasst: (1) ein Tensidsystem mit einem Fischschwanzpunkt im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 Gew.-% bis 25 Gew.-%, enthaltend mindestens ein Tensid, das ausgewählt wird aus anionischen, kationischen, amphoteren, nichtionischen Tensiden und Kombinationen davon; und (2) mindestens ein Enzym.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine zum Reinigen von Wäsche sowie eine Waschmaschine.
Es ist ein lange bestehendes Bedürfnis, Fettanschmutzungen effektiv entfernen zu können. Daher zielt in der Regel jedes Waschverfahren darauf ab, zumindest hydrophobe Anteile der Anschmutzungen zu entfernen. Um dann die Aufnahme der hydrophoben Anteile der Anschmutzungen in die Waschlauge zu bewirken, muss eine thermodynamisch attraktive Umgebung für diese Anschmutzungen geschaffen werden.
Der Stand der Technik bietet hierfür unterschiedliche Lösungen an. Ein Verfahren zur Reinigung und Imprägnierung von Funktionstextilien wird in dem europäischen Patent EP 1838915 B1 beschrieben, wobei zunächst die Textilien mit einer sogenannten kurzen Flotte, d.h. einer Flotte, welche ein Verhältnis des Gewichts der Menge trockenen Textils zum Gewicht der Wassermenge von größer 1:8 aufweist, benetzt werden und anschließend eine vorbestimmte Menge eines hydrophoben Wirkstoffs mittels Wasser aus der Waschmittelvorratskammer in den Laugenbehälter eingespült und mit den befeuchteten Textilien in Kontakt gebracht wird. Gemäß WO 2010/031675 wird die Ausrüstungszusammensetzung in Form feiner Tröpfchen (Spray) auf den vorbefeuchteten Wäscheposten aufgesprüht.
Aus der WO 2005/003268 ist ein Waschverfahren bekannt, in welchem das Waschmittel in weniger Wasser dispergiert wird als bei herkömmlichen Verfahren und die Wäsche somit bei einem größeren Verhältnis der Menge des trockenen Textils zur Menge Wasser mit einer weniger stark verdünnten Waschflotte kontaktiert wird. An die Waschmittelformulierung selber werden keine speziellen Anforderungen gestellt. Das Verhältnis des Gewichts der Menge der trockenen Wäsche zum Gewicht der Wassermenge beträgt 1:2 bis 4:1.
Aus der WO 2013/134168 ist ein Waschverfahren bekannt, in welchem in mindestens 2 aufeinanderfolgenden Unterwaschzyklen die Wäsche im ersten Unterwaschzyklus mit einer konzentrierteren Waschmittelzusammensetzung behandelt wird als in einem zweiten Unterwaschzyklus. Ein Waschzyklus ist dabei der Zeitraum von der Erstellung einer Waschflotte bis zum Entfernen der Waschflotte aus der Waschmaschine. Ein Waschzyklus kann in Unterwaschzyklen unterteilt sein, wobei am Ende des ersten Unterwaschzyklus die Waschflotte nicht entfernt, zu Beginn des zweiten Zyklus aber neues, zusätzliches Wasser in die bereits existierende Waschflotte eingespeist wird. Dabei ist es bevorzugt, dass der erste Unterwaschzyklus länger dauert als der zweite. An die Waschmittelformulierung selber werden keine speziellen Anforderungen gestellt.
Die WO 2012/048911 offenbart ein Waschverfahren in einer Waschmaschine, wobei die Reinigungsmittel und ggf. verschiedene Reinigungsmittel oder Komponenten hiervon in den Innenraum der Waschmaschine versprüht werden. Das Verfahren und die Steuerung der Maschine sind so ausgerichtet, dass wesentlicher weniger Wasser beim Reinigen wie auch beim Spülen verbraucht wird als bei herkömmlichen Verfahren. Weitere Anforderungen an die Reinigungsmittel mit Ausnahme der Eigenschaft, dass diese versprühbar sein müssen, werden nicht gestellt.
Es ist bekannt, dass Mikoemulsionen thermodynamisch stabile Emulsionen sind und extrem niedrige Grenzflächenspannungen aufweisen. Der Fachmann weiß außerdem, dass zur Ablösung von Schmutz die Grenzflächenspannung zwischen Wasser und der Fettkomponente der Anschmutzung erniedrigt werden muss.
Die WO 2013/110682 beschreibt Reinigungsmittel insbesondere für das manuelle Geschirrspülen, aber auch zur Vorbehandlung von Wäsche, wobei die Mittel 1 bis 50 Gew.-% anionische Tenside und 1 bis 36 Gew.-% Salze enthalten und welche bei Kontakt mit Ölen und/oder Fetten spontan eine Mikroemulsion bilden. Weiterhin werden Mikroemulsionen beschrieben, welche 1 bis 50 Gew.-% Aniontenside, 1 bis 36 Gew.-% Salze, 10 bis 80 Gew.-% Wasser sowie 10 bis 80 Gew.-% mindestens eines Triglycerids oder einer Mischung eines Triglycerids und einem oder mehreren Bestandteilen aus der Gruppe bestehend aus Wachsen, Lipiden, Terpenen, Triterpenen und Fettsäuren enthalten. Die Bildung der Mikroemulsion erfolgt in situ mit den auf der zu reinigenden Oberfläche befindlichen Triglyceriden oder Triglycerid enthaltenden Mischungen.
Aus dem US-amerikanischen Patent US 6121220 sind saure Reinigungsmittel für harte Oberflächen bekannt, die in Form einer Mikroemulsion vorliegen können. Eine Anwendung derartiger Emulsionen in einer Waschmaschine wird nicht empfohlen.
Die Patentanmeldungen EP 0160762 und WO 95/27035 schlagen O/W-Mikroemulsionen als Waschmittel vor.
In der deutschen Patentanmeldung DE 10129517 wird vorgeschlagen, Mikroemulsionen aus Wasser, einer oder mehrerer hydrophoben Komponenten und nichtionischen Tensiden auf Zuckerbasis als Fleckvorbehandlungsmittel für Textilien oder zum Reinigen von harten Oberflächen anzuwenden. Die Eignung dieser Mikroemulsionen für den Einsatz in Waschmaschinen wird nicht beschrieben. Die WO 2011/073062 offenbart bikontinuierliche Mikroemulsionssyteme, welche als Fleckvorbehandlungsmittel geeignet sind und im Hauptwaschgang bei neutralem pH-Wert feste und verfestigte Fettanschmutzungen zu lösen imstande sind.
Die deutsche Patentschrift DE 10 2014 202 990 A1 betrifft Konzentrate, welche für den Einsatz als Textilwaschmittel in Waschmaschinen geeignet sind, deren Verwendung zur Ausbildung von Mikroemulsionen oder eines Mikroemulsionssystems in einer Waschmaschine und ein Textilwaschverfahren, welches unter Ausbildung einer Mikroemulsion oder eines Mikroemulsionssystems durchgeführt wird. Konkret betrifft diese Patentschrift ein- oder mehrphasige nicht-feste Konzentrate für den Einsatz als Textilwaschmittel, welche geeignet sind, beim Verdünnen in einer Waschmaschine mit Kurzflottenwaschtechnik ein Mikroemulsionssystem vom Winsor II Typ zu ergeben oder beizubehalten.
Bei einer herkömmlichen Textilwäsche kommt die Waschflotte sofort in relativ hoher Verdünnung zur Anwendung. Der Vorteil in der Reinigungsleistung, der sich durch die Einwirkung einer konzentrierten Tensidlösung ergibt, wird hier üblicherweise nicht genutzt. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, ist der kolloid- und grenzflächenchemische Hintergrund der höheren Reinigungsleistung einer konzentrierten Tensidlösung im Phasenverhalten von Wasser/Tensid/Ölmischungen und der daraus resultierenden Grenzflächenspannung zwischen Wasser- und Ölphasen zu suchen. Wie in der DE 10 2014 202 990 dargestellt ist, können bestimmte Tensidsysteme bei höheren Konzentrationen W/O-Emulsionen (Winsor II-Systeme) bilden. Bei Verdünnung wird ein Dreiphasenbereich mit einer Mikroemulsion, einer Excess-Ölphase und einer Excess-Wasserphase durchlaufen, der sich durch eine extrem niedrige Grenzflächenspannung und damit durch ein hohes Fett-Solubilisationsvermögen auszeichnet. Bei weiterer Verdünnung schlägt der Emulsionstyp um zu einer O/W-Emulsion (Winsor I-System). In diesem Zustand befindet sich für gewöhnlich eine verdünnte Waschflotte. Bei der Lehre der vorgenannten Schrift wurde durch die Verwendung des Winsor II-Systems statt einer einphasigen Mikroemulsion eine erhebliche Einsparung an Tensid erreicht. Selbstverständlich kann die gleiche Reinigungsleistung auch von einer einphasigen Mikroemulsion erreicht werden, dann aber mit einem wesentlich höheren Eintrag an Tensiden.
In der DE 10 2014 202 990 wird ein Konzentrat vorgeschlagen, das bei einer gewissen Verdünnung auf eine sogenannte "kurze Flotte" ein Winsor II-System ergibt, und damit eine verbesserte Waschleistung an fettigen Anschmutzungen ergibt. Dieses Winsor II-System kann in einer frühen Phase des Waschgangs, gewissermaßen als "Vollflächen-Vorbehandlung" unter geringer Durchfeuchtung der Textilien und ohne das Vorhandensein freier Waschflotte auf die fettigen Anschmutzungen einwirken und sich mit ihnen innig vermischen. Es wird in einer späteren Phase des Waschgangs dann unter Durchlaufen des Dreiphasengebietes zu einem Winsor I-System weiterverdünnt welches dem Wegspülen des solubilisierten Fettschmutzes dient. Die maschinentechnische Herausforderung bei der Umsetzung dieser Lehre der besteht darin, die geringe Flüssigkeitsmenge der "kurzen Flotte" gleichmäßig auf die Textilien in einer Waschladung zu verteilen. In bisherigen Prototypen wurde diese kurze Flotte auf die Waschladung mit einer Sprühvorrichtung aufgesprüht. Solche Maschinen stehen jedoch kommerziell nicht zur Verfügung.
In der WO 2016/005462 A1 wird eine wässrige Waschflotte zur Reinigung von verschmutzten textilen Substraten beschrieben, die ein alternatives Verfahren verwendet, um eine geringe Flüssigkeitsmenge auf eine Textilladung gleichmäßig aufzubringen. Dazu enthält die Waschflotte eine Vielzahl von wasserunlöslichen festen Teilchen, die sich durch ein hohes Schmutzaufnahmevermögen auszeichnen und die im Stande sind, eine geringe Flüssigkeitsmenge in der Waschladung umzuverteilen, und eine Flüssigphase, die eine Mikroemulsion enthält. Die beschriebene Waschflotte stellt einphasige Mikroemulsionen (Winsor IV) bereit, die sich in Verbindung mit einer Umverteilung durch wasserunlösliche feste Teilchen in vorteilhafter Weise in einem Waschgang als Waschmedium einsetzen lassen. Durch die Teilchen lassen sich die üblichen Nachteile von Mikroemulsionen vermeiden, z.B. der hohe Bedarf an Tensiden oder die schwierige Umverteilung einer geringen Flüssigkeitsmenge in der Waschladung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine bereitzustellen, durch das eine gute Reinigung der Wäsche, insbesondere einen verbesserte Entfernung von fett- und ölartigen Schmutt, bei möglichst geringerem Wasser- und Stromverbrauch möglich ist. Auch liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine effizient arbeitende Waschmaschine bereitzustellen.
Unter einer Mikroemulsion versteht man in der Fachliteratur eine thermodynamisch stabile Mischung aus Wasser, Öl(en) und Amphiphil(en). Die Mikrostruktur kann wie bei Emulsionen üblich O/W oder W/O sein. Bei Mikroemulsionen findet man darüber hinaus auch bikontinuierliche Strukturen. Meistens sind Mikroemulsionen klar, da ihre Tröpfchengröße im nm-Bereich deutlich unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes liegt. Die Klarheit wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Indikator für das Vorliegen einer Mikroemulsion in einer Wasser/Öl/Amphiphilmischung gewertet. Nach Winsor können Mikroemulsionssysteme bestehend aus einer Wasserkomponente, einer Ölkomponente und einem Amphiphil gemäß ihrer Phasengleichgewichte in 4 Typen unterteilt werden.
Bei einem Mikroemulsionssystem vom Winsor Typ I ist das Tensid vor allem in Wasser und in einer O/W-Mikroemulsionsform löslich. Es besteht aus einer tensidreichen wässerigen Phase (O/W-Mikroemulsion) und einer überschüssigen, aber tensidarmen Ölphase.
Bei einem Mikroemulsionssystem vom Winsor Typ II ist das Tensid vor allem in einer Ölphase und in einer W/O-Mikroemulsionsform löslich. Sie besteht aus einer tensidreichen Ölphase (W/O-Mikroemulsion) und einer überschüssigen, aber tensidarmen wässerigen Phase.
Ein Mikroemulsionssystem vom Winsor Typ III stellt eine häufig bikontinuierliche Mikroemulsion dar, die auch Mittelphasen-Mikroemulsion genannt wird, aus einer tensidreichen mittleren Phase, welche mit einer tensidarmen wässerigen Phase wie auch einer tensidarmen Ölphase koexistiert.
Ein Mikroemulsionssystem vom Winsor Typ IV hingegen ist eine einphasige homogene Mischung und stellt im Gegensatz zu den Winsor Typen I bis III, die aus 2 oder 3 Phasen bestehen, von denen nur eine Phase eine Mikroemulsion darstellt, insgesamt eine Mikroemulsion dar. Es bedarf in der Regel hoher Tensidkonzentrationen, um diese Einphasigkeit zu erlangen, während bei Mikroemulsionssystemen vom Winsor Typ I und Typ II deutlich geringere Tensidkonzentrationen erforderlich sind, um zu einem stabilen Phasengleichgewicht zu kommen. Aus diesem Grund werden Mikroemulsionen vom Winsor Typ IV zwar häufig in der Patentliteratur beschrieben, kommen jedoch selten oder gar nicht in häuslichen Maschinenwaschprozessen zum Einsatz. Die große erforderliche Tensidmenge macht einen solchen Prozess unwirtschaftlich und ist auch nicht zuletzt wenig umweltfreundlich.
Die hier eingesetzten Tensidsysteme erlauben es jedoch, die erforderliche Flüssigkeitsmenge und den Stoffeinsatz eines solchen Systems erheblich zu reduzieren, so dass letztere Nachteile überwunden werden und Zusammensetzungen, die unter den beschriebenen Bedingungen eine einphasige Mikroemulsion (Winsor IV) bilden können, eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren als Waschmittelkonzentrat eingesetzte Waschmittelzusammensetzung ist geeignet, eine Mikroemulsion zu bilden, wobei die Waschmittelzusammensetzung umfasst:

(1) ein Tensidsystem mit einem Fischschwanzpunkt im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 Gew.-% bis 25 Gew.-%, enthaltend mindestens ein Tensid, das ausgewählt wird aus anionischen, kationischen, amphoteren, nichtionischen Tensiden und Kombinationen davon; und
(2) mindestens ein Enzym.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass sich durch den Einsatz von Tensidsystemen mit den erfindungsgemäßen Fischschwanzpunkten in Waschmittelzusammensetzungen Mikroemulsionen bilden lassen und diese daher beim Einsatz in Waschmittelzusammensetzungen zur Reinigung von textilen Substraten in vorteilhafter Weise mit im Vergleich zu herkömmlichen Mitteln verringertem Wasser- und Stromverbrauch sowie gleichen oder verringerten Tensidmengen zu einer verbesserten Entfernung von insbesondere fett- und ölartigen Anschmutzungen führen.
Unter einem zur Bildung einer Mikroemulsion fähigen Tensidsystem wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein wässriges Tensidsystem verstanden, das eine größere Menge an Öl zu solubilisieren vermag, ohne dass Trübungen erkennbar sind. Ein solches System ist imstande, mehr als 0,25 Gew.-%, bevorzugt mehr als 1 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 5 Gew.-% eines Öls klar zu solubilisieren. Üblicherweise zeichnen sich solche Systeme durch eine besonders niedrige Grenzflächenspannung gegenüber dem betreffenden Öl aus. Bevorzugt sind Grenzflächenspannungen < 5 mN/m, besonders bevorzugt < 0,5 mN/m und ganz besonders bevorzugt < 0,05 mN/m. Dementsprechend bedeutet „geeignet eine Mikroemulsion zu bilden“, wie im Kontext mit den hierin beschriebenen wässrigen Waschmittelzusammensetzungen verwendet, dass diese Zusammensetzungen ein Tensidsystem mit den beschriebenen Eigenschaften sowie mindestens ein Enzym umfassen und unter den im Folgenden beschriebenen Testbedingungen, d.h. einer Temperatur im Bereich von 0 bis 80°C, vorzugsweise 1 bis 60°C, besonders bevorzugt 5 bis 40°C, am meisten bevorzugt bei 40°C, und einem Wasser:Öl-System mit einem Massenverhältnis von Wasser:Öl von 99:1 bis 9:1, wobei das Öl beispielsweise ein Dialkylether, wie insbesondere Dioctylether ist, eine Mikroemulsion vom Winsor Typ IV bilden können.
Unter „Fischschwanzpunkt“, wie hierin verwendet, ist die maximale Ausdehnung des einphasigen, optisch isotropen Mikroemulsionsbereiches hin zu minimalen Tensidkonzentrationen zu verstehen, an welchem sich die obere und unter Phasengrenze schneiden, die selbiges Einphasengebiet begrenzen. „Obere Phasengrenze“ und „untere Phasengrenze“ beschreiben dabei vorzugsweise die Übergänge zwischen Mikroemulsionsphase (einphasige Mikroemulsionen vom Winsor IV Typ) und ausgeschiedenen Exzessphasen (zweiphasige Mikroemulsionen vom Winsor I oder II Typ) oder anderen strukturierten Phasen.
Zur Bestimmung des Fischschwanzpunktes und dieser Phasengrenzen wird ein Bezugssystem definiert. Die im folgenden beschriebene Methodik bezieht sich auf ternäre oder höhergradige Mischungen bestehend aus mindestens einer polaren Komponente, üblicherweise einem polaren Lösungsmittel, hier insbesondere Wasser, mindestens einer unpolaren Komponente, üblicherweise einem organischen Lösungsmittel oder Öl (im Folgenden immer als „Öl“ bezeichnet), beispielsweise Dialkylethern, wie insbesondere Dioctylether, und mindestens einer amphiphilen Komponente, d.h. hier dem Tensid oder Tensidsystem.
In einer ersten Ausführungsform der Methodik wird der Fischschwanzpunkt als Schnittpunkt der Phasengrenzen temperaturabhängig bestimmt, wobei bei Verwendung eines Tensidsystems aus mehreren Tensiden die Mischungsverhältnisse der Tensidkomponenten konstant gehalten werden. Der Schnittpunkt beider Phasengrenzen wird jeweils isoplethal ausgehend von einem einphasigen System und hohen Tensidkonzentrationen durch Variation der Temperatur und dann stufenweiser Verdünnung mit konstantem Wasser:Öl-Verhältnis (d.h. insbesondere einem Wasser:Öl-Massenverhältnis im Bereich von 99:1 bis 9:1, wobei das Öl vorzugsweise ein Diakylether, insbesondere Dioctylether ist) und erneuter Bestimmung der Phasengrenzen durch Variation der Temperatur, insbesondere in einem Bereich von 0 bis 80°C, vorzugsweise 1 bis 60°C, noch bevorzugter 5 bis 50° bestimmt. Dabei muss nach jeder Temperaturanpassung die Gleichgewichtseinstellung der zu untersuchenden Zusammensetzung stattfinden. Zur besseren Übersicht werden die jeweiligen Phasenübergangspunkte (Temperatur) als Funktion der Gesamtkonzentration der Tenside graphisch aufgetragen (Y-Achse: Temperatur; X-Achse: Tensidkonzentration; bei gegebenem Wasser:Öl-Verhältnis).
„Ungefähr“, wie hierin in Bezug auf Zahlenwerte verwendet, bedeutet den Zahlenwert ±10%, vorzugsweise ±5%.
Bevorzugte Bereiche für den Fischschwanzpunkt liegen im Bereich von 0,01 bis 50 Gew.-% Gesamttensid (X-Achse) und 0 bis 80°C (Y-Achse), weiter bevorzugt 0,1 bis 35 Gew.-% Gesamttensid und 1 bis 60°C, am bevorzugtesten 0,2 bis 25 Gew.-% Gesamttensid und 5 bis 40°C. Dabei ist das Wasser:Öl-Massenverhältnis vorzugsweise ein konstanter Wert im Bereich von 99:1 bis 9:1, wobei das Öl vorzugsweise ein Diakylether, insbesondere Dioctylether ist.
Zur Bestimmung wird allgemein eine Mischung aus Öl, dann Amphiphil (Tensid(e)) und dann Wasser in einem gasdicht zu verschließenden (Glas)gefäß (einschließlich eines teflonummantelten Magnetrührstäbchens) eingewogen und dann in einem thermostatisierten Wasserbad bis zur Einstellung eines thermischen Gleichgewichts gerührt. Die Temperaturwahl erfolgt im Hinblick auf die Anwendungstemperatur des Waschmittels, d.h. üblicherweise in einem Bereich von 30 bis 65°C.
Alternativ oder ergänzend zu der oben beschriebenen temperaturabhängigen Bestimmung kann die Bestimmung des Fischschwanzpunktes bei einem Tensidsystem aus mehreren Amphiphilen (beispielsweise Tensiden) auch abhängig von der Konzentration der eingesetzten Tenside erfolgen. Dazu wird mindestens ein erstes Tensid C1, wobei dieses mindestens eine erste Tensid auch eine Mischung mehrerer Tenside sein kann, in einer Konzentration, die unter dem Fischschwanzpunkt liegt, vorgelegt und bei konstanter Temperatur und konstantem Wasser:Öl-Verhältnis solange ein zweites Amphihpil/Tensid C2 (das von dem mindestens einen Tensid C1 unterschiedlich ist) zutitriert, bis der gesamte Phasenraum aufgeklärt ist oder die maximale erfindungsgemäß erfasste Konzentration erreicht ist. Nach der schrittweisen Zugabe von kleinen Mengen Tensid C2 wird hierbei der jeweiligen Phasenzustand nach Einstellung des Gleichgewichts dokumentiert, wobei zwischen isotropen einphasigen und mehrphasigen Zuständen unterschieden wird. Auf Basis der zugegebenen Tensidmenge von C2 kann so für jede beliebige Tensidkonzentration von C1 für jeden Phasenübergang eine Übergangskonzentration der jeweiligen Tensid, die Gesamttensidkonzentration und das relative Verhältnis der Tenside zueinander bestimmt werden. Zur besseren Übersicht werden die jeweiligen Phasenübergangspunkte (Temperatur) als Funktion der Gesamtkonzentration der Tenside graphisch aufgetragen (Y-Achse: Konzentration C2; X-Achse: Tensidkonzentration C1 + C2; bei gegebenem Wasser:Öl-Verhältnis und Temperatur). Nach Bestimmung aller Phasenübergänge für mindestens fünf Tensidkonzentrationen C1 kann so der Verlauf der Phasengrenzen beschrieben werden, wobei darauf zu achten ist, dass die initialen Tensidkonzentrationen so gewählt sind, dass der Schnittpunkt der Phasengrenzen möglichst eng beschrieben wird. In solchen Systemen aus mehreren Tensiden ist es bevorzugt, dass die HLB-Werte des Tensids/der Tenside C1 und des Amphiphils/Tensids C2 sich um einen Wert von maximal 10 unterscheiden, vorzugsweise nicht mehr als 8, noch bevorzugter nicht mehr als 5, am bevorzugtesten nicht mehr als 3.
Bevorzugte Bereiche für den Fischschwanzpunkt liegen im Bereich von 0,01 bis 50 Gew.-% Gesamttensid (X-Achse) und 0 bis 50 Gew.-% Tensid C2 (Y-Achse), weiter bevorzugt 0,1 bis 35 Gew.-% Gesamttensid und 0,01 bis 25 Gew.-% C2, am bevorzugtesten 0,2 bis 25 Gew.-% Gesamttensid und 0,1 bis 15 Gew.-% C2. Dabei ist das Wasser:Öl-Massenverhältnis vorzugsweise ein konstanter Wert im Bereich von 99:1 bis 9:1, wobei das Öl vorzugsweise ein Diakylether, insbesondere Dioctylether ist.
Das hier eingesetzte Tensidsystem enthält mindestens ein anionisches, mindestens ein kationisches, mindestens ein nichtionisches oder mindestens ein amphoteres Tensid. Ebenfalls erfasst werden Kombinationen von zwei, drei oder vier der vorgenannten Tensidarten.
Generell bedeutet „mindestens 1“, wie hierin verwendet, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr, wobei sich die Angabe auf die Art des genannten Stoffes und nicht die absolute Anzahl der Moleküle bezieht.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung enthält das Tensidsystem mindestens ein anionisches Tensid. Optional kann zusätzlich auch mindestens ein nichtionisches Tensid enthalten sein. Derartige Systeme aus mindestens einem anionischen und mindestens einem nichtionischen Tensid sind erfindungsgemäß bevorzugt.
In verschiedenen weiteren Ausführungsformen der Erfindung enthält das Tensidsystem mindestens ein nichtionisches Tensid, insbesondere eine Mischung von zwei oder mehr nichtionischen Tensiden. In derartigen Ausführungsformen können auch ausschließlich Mischungen nichtionischer Tenside, d.h. keine weiteren anionischen, amphoteren oder kationischen Tenside, zum Einsatz kommen.
In verschiedenen weiteren Ausführungsformen der Erfindung enthält das Tensidsystem mindestens ein amphoteres (zwitterionisches) Tensid, optional in Kombination mit einem oder mehreren nichtionischen Tensiden.
Als Tenside können alle im Stand der Technik bekannten, insbesondere im Bereich der Waschmittel eingesetzten Tenside verwendet werden, insbesondere alle bekannten anionischen, kationischen, nichtionischen und/oder amphoteren Tenside.
Der Begriff „anionisches Tensid“, wie hierin verwendet, schließt alle Tenside mit negativ geladenen funktionellen Gruppen, insbesondere Sulfat-, Sulfonat- und Carboxylatgruppen ein und umfasst beispielsweise Alkylsulfate, Olefinsulfonate, Alkansulfonate, Alkylethersulfate, Alkylbenzolsulfonate und Seifen.
Als anionische Tenside werden in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung insbesondere Dialkyl- oder Bisalkysulfosuccinate und deren Salze, vorzugsweise Alkalimetall- und Ammoniumsalze, besonders bevorzugt Natrium- und Ammoniumsalze, sowie Polyalkylenoxideinheiten-haltige Derivate davon eingesetzt. Die Alkylreste können dabei jeweils unabhängig linear oder verzweigt sein und 6 bis 22, vorzugsweise 6-12 Kohlenstoffatome enthalten. Bevorzugte Alkylreste werden unabhängig ausgewählt aus 1-Hexyl, 3,5,5-Trimethyl-1-Hexyl, Isooctyl, wie beispielsweise 2-Ethyl-1-Hexyl, 6-Methyl-1-Heptyl, 2-Methyl-1-Heptyl, 2-Propyl-1-Pentyl, 2,4,4-Trimethyl-1-pentyl, 1-Ethyl-2-Methyl-1-Pentyl und 1,4-Dimethyl-1-hexyl. Derartige Tenside schließen beispielsweise solche der Formel R¹-(OCHR³-CH₂)_n-O-C(O)-CH(SO₃X)-CH₂-C(O)-O-(CH₂-CHR³O)_n-R² ein, wobei R¹ und R² unabhängig für lineare oder verzweigte Alkylreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, insbesondere 6 bis 12 Kohlenstoffatomen stehen, die bevorzugt ausgewählt werden aus 1-Hexyl, 3,5,5-Trimethyl-1-Hexyl, Isooctyl, wie beispielsweise 2-Ethyl-1-Hexyl, 6-Methyl-1-Heptyl, 2-Methyl-1-Heptyl, 2-Propyl-1-Pentyl, 2,4,4-Trimethyl-1-pentyl, 1-Ethyl-2-Methyl-1-Pentyl und 1,4-Dimethyl-1-hexyl;
jedes R³ unabhängig für H, CH₃ oder CH₂CH₃, insbesondere H, steht;
jedes n unabhängig für 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 30, vorzugsweise 0 steht;
X für ein einwertiges Kation oder den n-ten Teil eines n-wertigen Kations steht, bevorzugt sind dabei die Alkalimetallionen und darunter Na⁺ oder K⁺, wobei Na⁺ äußerst bevorzugt ist, sowie NH₄ ⁺, ½ Zn²⁺, ½Mg²⁺, ½Ca²⁺, ½Mn²⁺, und deren Mischungen.
Von den genannten Tensiden sind solche bevorzugt, in denen R¹ und R² identisch sind und ausgewählt werden aus verzweigten Alkylresten, einschließlich aber nicht beschränkt auf 3,5,5-Trimethyl-1-Hexyl, Isooctyl, wie beispielsweise 2-Ethyl-1-Hexyl, 6-Methyl-1-Heptyl, 2-Methyl-1-Heptyl, 2-Propyl-1-Pentyl, 2,4,4-Trimethyl-1-pentyl, 1-Ethyl-2-Methyl-1-Pentyl und 1,4-Dimethyl-1-hexyl, insbesondere Isooctyl wie beispielsweise 2-Ethyl-1-hexyl, 6-Methyl-1-Heptyl und 2-Methyl-1-Heptyl. In solchen Tensiden ist R³ vorzugsweise H und n ist 0. Ganz besonders bevorzugt sind Natriumbis(isooctyl)sulfosuccinate, wie beispielsweise Natriumbis(2-ethyl-1-hexyl)sulfosuccinat, Natriumbis(6-methyl-1-heptyl)sulfosuccinat und Natriumbis(2-methyl-1-heptyl)sulfosuccinat. Alternativ sind auch die korrespondieren Säuren verwendbar.
Zusätzlich oder alternativ kann das Tensidsystem weitere anionische Tenside enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen werden diese ausgewählt aus Alkylbenzolsulfonaten, Olefinsulfonaten, Alkansulfonaten, Alkylestersulfonate, Alk(en)ylsulfaten, Alkylethersulfaten, N-Acyltauriden, Polyethersulfonaten und Mischungen aus zwei oder mehr dieser anionischen Tenside. Weitere geeignete anionische Tenside sind Seifen, d.h. Salze von Fettsäuren, insbesondere die Na- oder K-Salze von Fettsäuren. Geeignet sind gesättigte und ungesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, (hydrierten) Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, zum Beispiel Kokos-, Palmkern-, Olivenöl- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C_12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch C_12-18-Alkansulfonate und die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), zum Beispiel die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren sowie Tauride und Polyethersulfonate.
Alkylbenzolsulfonate sind vorzugsweise ausgewählt aus linearen oder verzweigten Alkylbenzolsulfonaten der Formel R-SO₃ ^–X⁺
In dieser Formel steht R für einen linearen oder verzweigten unsubstituierten Alkylarylrest. X steht für ein einwertiges Kation oder den n-ten Teil eines n-wertigen Kations, bevorzugt sind dabei die Alkalimetallionen und darunter Na⁺ oder K⁺, wobei Na⁺ äußerst bevorzugt ist. Weitere Kationen X⁺ können ausgewählt sein aus NH₄ ⁺, ½Zn²⁺, ½Mg²⁺, ½Ca²⁺, ½Mn²⁺, und deren Mischungen. „Alkylaryl“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf organische Reste, die aus einem Alkylrest und einem aromatischen Rest bestehen. Typische Beispiele für derartige Reste schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf Alkylbenzolreste, wie Benzyl, Butylbenzolreste, Nonylbenzolreste, Decylbenzolreste, Undecylbenzolreste, Dodecylbenzolreste, Tridecylbenzolreste und ähnliche.
In verschiedenen Ausführungsformen sind derartige Tenside ausgewählt aus linearen oder verzweigten Alkylbenzolsulfonaten der Formel
in der R´ und R´´ zusammen 9 bis 19, vorzugsweise 9 bis 15 und insbesondere 9 bis 13 C-Atome enthalten, dargestellt. Ein ganz besonders bevorzugter Vertreter ist Natriumdodecylbenzylsulfonat.
Weitere einsetzbare anionische Tenside sind die Alkylestersulfonate, insbesondere solche der Formel R¹-CH(SO₃ ^–X⁺)-C(O)-O-R²
In dieser Formel steht R¹ für einen linearen oder verzweigten, substituierten oder unsubstituierten Alkylrest, vorzugsweise für einen linearen, unsubstituierten Alkylrest. Bevorzugte Reste R¹ sind ausgewählt aus Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl-, Eicosyl-, Heneicosylresten und deren Mischungen, wobei die Vertreter mit ungerader Anzahl an C-Atomen bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Reste R¹-CH sind abgeleitet von C₁₂-C₁₈-Fettsäuren, beispielsweise von Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylsäure. R² steht für einen linearen oder verzweigten, substituierten oder unsubstituierten Alkylrest, vorzugsweise für einen linearen, unsubstituierten Alkylrest. Bevorzugte Reste R² sind C_1-6 Alkylreste, insbesondere Methyl (= Methylestersulfonate). X steht für ein einwertiges Kation oder den n-ten Teil eines n-wertigen Kations, bevorzugt sind dabei die Alkalimetallionen und darunter Na⁺ oder K⁺, wobei Na⁺ äußerst bevorzugt ist. Weitere Kationen X⁺ können ausgewählt sein aus NH₄ ⁺, ½Zn²⁺, ½Mg²⁺, ½Ca²⁺, ½Mn²⁺, und deren Mischungen.
Ebenfalls geeignet als anionische Tenside sind die sekundären Alkansulfonate. Diese weisen beispielsweise die Formel R¹CH(SO₃ ^–X⁺)R² auf, wobei jeweils R¹ und R² unabhängig ein lineares oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ist und mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, ein lineares oder verzweigtes Alkyl bilden, vorzugsweise mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und X⁺ ausgewählt ist aus der Gruppe Na⁺, K⁺, NH₄ ⁺, ½Zn²⁺, ½Mg²⁺, ½Ca²⁺, ½Mn²⁺ und deren Mischungen, bevorzugt Na⁺.
In verschiedenen bevorzugten Ausführungsform weist das mindestens eine sekundäre Alkansulfonat die nachstehende Formel H₃C-(CH₂)_n-CH(SO₃ ^–X⁺)-(CH₂)_m-CH₃ auf, wobei m und n unabhängig voneinander eine ganze Zahl zwischen 0 und 20 sind. Vorzugsweise ist m + n eine ganze Zahl zwischen 7 und 17, bevorzugt 10 bis 14 und X⁺ ist ausgewählt aus der Gruppe Na⁺, K⁺, NH₄ ⁺, ½Zn²⁺, ½Mg²⁺, ½Ca²⁺, ½Mn²⁺ und deren Mischungen, bevorzugt Na⁺. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine sekundäre Alkansulfonat sekundäres C_14-17 Natriumalkansulfonat. Ein derartiges sekundäres C_14-17 Natriumalkansulfonat wird beispielsweise von der Firma Clariant unter dem Handelsnamen „Hostapur SAS60“ vertrieben.
Geeignete Tauride sind solche der allgemeinen Formel R-C(O)-N(CH₃)-CH₂CH₂-SO₃ ^–X⁺ wobei R ein linearer oder verzweigter, vorzugsweise ungeradzahliger, Alkylrest mit 6 bis 30, vorzugsweise 7 bis 17 Kohlenstoffatomen ist.
Weitere geeignete Aniontenside sind die in EP2203419 A1 beschriebenen Polyethersulfonate der Formel R¹-O-(CH₂-CHR²O)_nCH₂-C(O)-CH₂-SO₃ ^–X⁺ wobei R¹ für einen geradkettigen, verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, R² unabhängig voneinander für jede der k Alkoxyeinheiten für Wasserstoff oder einen geradkettigen, verzweigten, aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, n für eine Zahl von 0 bis 35, und X⁺ für H⁺, Na⁺, K⁺, NH₄ ⁺, ½Zn²⁺, ½Mg²⁺, ½Ca²⁺, ½Mn²⁺ und deren Mischungen, bevorzugt Na⁺ steht.
Auch Alkylethersulfate mit der Formel R¹-O-(AO)_n-SO₃ ^–X⁺ sind geeignet. In dieser Formel steht R¹ für einen linearen oder verzweigten, substituierten oder unsubstituierten Alkylrest, vorzugsweise für einen linearen, unsubstituierten Alkylrest, besonders bevorzugt für einen Fettalkoholrest. Bevorzugte Reste R¹ sind ausgewählt aus Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl-, Eicosylresten und deren Mischungen, wobei die Vertreter mit gerader Anzahl an C-Atomen bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Reste R¹ sind abgeleitet von C₁₂-C₁₈-Fettalkoholen, beispielsweise von Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder von C₁₀-C₂₀-Oxoalkoholen.
AO steht für eine Ethylenoxid-(EO) oder Propylenoxid-(PO)Gruppierung, vorzugsweise für eine Ethylenoxidgruppierung. Der Index n steht für eine ganze Zahl von 1 bis 50, vorzugsweise von 1 bis 20 und insbesondere von 2 bis 10. Ganz besonders bevorzugt steht n für die Zahlen 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8. X steht für ein einwertiges Kation oder den n-ten Teil eines n-wertigen Kations, bevorzugt sind dabei die Alkalimetallionen und darunter Na⁺ oder K⁺, wobei Na⁺ äußerst bevorzugt ist. Weitere Kationen X+ können ausgewählt sein aus NH₄ ⁺, ½Zn²⁺, ½Mg²⁺, ½Ca²⁺, ½Mn²⁺, und deren Mischungen.
Besonders bevorzugte Waschmittel enthalten ein Alkylethersulfat ausgewählt aus Fettalkoholethersulfaten der Formel
mit k = 11 bis 19, n = 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8. Ganz besonders bevorzugte Vertreter sind Na-C_12-14 Fettalkoholethersulfate mit 2 EO (k = 11–13, n = 2). Der angegebenen Ethoxylierungsgrad stellt einen statistischen Mittelwert dar, der für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein kann. Die angegebenen Alkoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoxylate/Ethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE).
Als Alk(en)ylsulfate werden die Salze der Schwefelsäurehalbester der C₁₂-C₁₈-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C₁₀-C₂₀-Oxo-Alkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Aus waschtechnischem Interesse sind die C₁₂-C₁₆-Alkylsulfate und C₁₂-C₁₅-Alkylsulfate sowie C₁₄-C₁₅-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate sind geeignete anionische Tenside. Generell einsetzbar sind demnach die Alkylsulfate der Formel R¹-O-SO₃ ^–X⁺ (III).
In dieser Formel (III) steht R¹ für einen linearen oder verzweigten, substituierten oder unsubstituierten Alkylrest, vorzugsweise für einen linearen, unsubstituierten Alkylrest, besonders bevorzugt für einen Fettalkoholrest. Bevorzugte Reste R² sind ausgewählt aus Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl-, Eicosylresten und deren Mischungen, wobei die Vertreter mit gerader Anzahl an C-Atomen bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Reste R¹ sind abgeleitet von C₁₂-C₁₈-Fettalkoholen, beispielsweise von Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder von C₁₀-C₂₀-Oxoalkoholen. X steht für ein einwertiges Kation oder den n-ten Teil eines n-wertigen Kations, bevorzugt sind dabei die Alkalimetallionen und darunter Na⁺ oder K⁺, wobei Na⁺ äußerst bevorzugt ist. Weitere Kationen X⁺ können ausgewählt sein aus NH₄ ⁺, ½Zn²⁺, ½Mg²⁺, ½Ca²⁺, ½Mn²⁺, und deren Mischungen.
In verschiedenen Ausführungsformen sind diese Tenside ausgewählt aus Fettalkoholsulfaten der Formel
mit k = 11 bis 19. Ganz besonders bevorzugte Vertreter sind Na-C_12-14 Fettalkoholsulfate (k = 11–13).
Die vorstehend genannten anionischen Tenside einschließlich der Fettsäureseifen können auch als Säuren vorliegen, liegen aber vorzugsweise in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Magnesium- oder Ammoniumsalze vor. Besonders bevorzugt sind die Natriumsalze und/oder Ammoniumsalze. Zur Neutralisation einsetzbare Amine sind vorzugsweise Cholin, Triethylamin, Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Methylethylamin oder eine Mischung daraus, wobei Monoethanolamin bevorzugt ist.
Geeignete nichtionische Tenside umfassen alkoxylierte Fettalkohole, alkoxylierte Oxo-Alkohole, alkoxylierte Fettsäurealkylester, Fettsäureamide, Fettsäurealkanolamide, alkoxylierte Fettsäureamide, Hydroxymischether, Sorbitanfettsäurester, Polyhydroxyfettsäureamide, Alkylphenolpolyglycolether, Aminoxide, Alkyl(poly)glycoside und Mischungen daraus.
Als nichtionische Tenside kommen insbesondere Fettalkoholalkoxylate in Betracht. In verschiedenen Ausführungsformen enthalten die Mittel daher mindestens ein nichtionisches Tensid der Formel R¹-O-(AO)_m-H, in der
R¹ für einen linearen oder verzweigten, substituierten oder unsubstituierten Alkylrest,
AO für eine Ethylenoxid-(EO) oder Propylenoxid-(PO)Gruppierung,
m für ganze Zahlen von 1 bis 50 stehen.
In der vorstehend genannten Formel steht R¹ für einen linearen oder verzweigten, substituierten oder unsubstituierten Alkylrest, vorzugsweise für einen linearen, unsubstituierten Alkylrest, besonders bevorzugt für einen Fettalkoholrest mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Reste R¹ sind ausgewählt aus Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl-, Eicosylresten und deren Mischungen, wobei die Vertreter mit gerader Anzahl an C-Atomen bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Reste R¹ sind abgeleitet von C₁₂-C₁₈-Fettalkoholen, beispielsweise von Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder von C₁₀-C₂₀-Oxoalkoholen.
AO steht für eine Ethylenoxid-(EO) oder Propylenoxid-(PO)Gruppierung, vorzugsweise für eine Ethylenoxidgruppierung oder Mischungen aus Ethylenoxid- und Propylenoxideinheiten. Der Index m steht für eine ganze Zahl von 1 bis 50, vorzugsweise von 1 bis 20 und insbesondere von 2 bis 10. Ganz besonders bevorzugt steht m für die Zahlen 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8.
Weiterhin handelt es sich bei vorzugsweise einzusetzenden Fettalkoholalkoxylaten um Verbindungen der Formel
, mit k = 7 bis 19, m = 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10. Ganz besonders bevorzugte Vertreter sind C_12-18 Fettalkohole mit 7 EO (k = 11–17, m = 7).
Bevorzugte weitere Niotenside sind beispielsweise solche, welche alternierende Ethylenoxid(EO)- und Propylenoxid(PO)einheiten aufweisen. Unter diesen sind wiederum Tenside mit EO-PO-EO-PO-Blöcken bevorzugt, wobei jeweils eine bis zehn EO- bzw. PO-Gruppen aneinander gebunden sind, bevor ein Block aus den jeweils anderen Gruppen folgt. Hier sind nichtionische Tenside der allgemeinen Formel
bevorzugt, in der R¹ für einen geradkettigen oder verzweigten C_6-24-Alkylrest steht; R² bzw. R³ für -CH₃ stehen und die Indizes w, x, y, z unabhängig voneinander für 0 oder ganze Zahlen von 1 bis 10 stehen, wobei mindestens eines von w und y und mindestens eines von x und z nicht 0 ist. Insbesondere sind auch nichtionische Tenside bevorzugt, die einen C_8-20-Alkylrest mit 1 bis 10 Ethylenoxideinheiten und 1 bis 10 Propylenoxideinheiten aufweisen.
Als nichtionische Tenside sind beispielsweise auch Aminoxide geeignet. Prinzipiell sind diesbezüglich alle im Stand der Technik für diese Zwecke etablierten Aminoxide, also Verbindungen, die die Formel R¹R²R³NO aufweisen, worin jedes R¹, R² und R³ unabhängig von den anderen eine gegebenenfalls substituierte, beispielsweise Hydroxy-substituierte, C₁-C₃₀ Kohlenwasserstoffkette ist, einsetzbar. Besonders bevorzugt eingesetzte Aminoxide sind solche in denen R¹ C₁₂-C₁₈ Alkyl und R² und R³ jeweils unabhängig C₁-C₄ Alkyl sind, insbesondere C₁₂-C₁₈ Alkyldimethylaminoxide. Beispielhafte Vertreter geeigneter Aminoxide sind N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid, N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, Myristyl-/Cetyldimethylaminoxid oder Lauryldimethylaminoxid.
Geeignete Alkyl(poly)glykoside sind beispielsweise solche der Formel R¹O-[G]_p, in der R¹ ein lineares oder verzweigtes Alkyl mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen, G ein Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Glucose, und der Index p 1 bis 10 ist.
Geeignete Amphotenside sind beispielsweise Betaine der Formel (Rⁱⁱⁱ)(R^iv)(R^v)N⁺CH₂COO^–, in der Rⁱⁱⁱ einen gegebenenfalls durch Heteroatome oder Heteroatomgruppen unterbrochenen Alkylrest mit 8 bis 25, vorzugsweise 10 bis 21 Kohlenstoffatomen und R^iv sowie R^v gleichartige oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten, insbesondere C₁₀-C₁₈-Alkyl-dimethylcarboxymethylbetain und C₁₁-C₁₇-Alkylamidopropyl-dimethylcarboxymethylbetain.
Weitere geeignete Amphotenside sind Phosphinoxide und Hydroxysultaine.
Geeignete Kationtenside sind u.a. die quartären Ammoniumverbindungen der Formel (R^vi)(R^vii)(R^viii)(R^ix)N⁺X^–, in der R^vi bis R^ix für vier gleich- oder verschiedenartige, insbesondere zwei lang- und zwei kurzkettige, Alkylreste und X^– für ein Anion, insbesondere ein Halogenidion, stehen, beispielsweise Didecyldimethylammoniumchlorid, Alkylbenzyldidecylammoniumchlorid, Benzalkoniumchlorid, Cetrimoniumbromid, Dimethyldioctadecylammoniumchlorid, und deren Mischungen. Ebenfalls geeignet sind Cetripyridiniumchlorid und Benzethoniumchlorid. Weitere geeignete kationische Tenside sind die quaternären oberflächenaktiven Verbindungen, insbesondere mit einer Sulfonium-, Phosphonium-, Jodonium- oder Arsoniumgruppe, die auch als antimikrobielle Wirkstoffe bekannt sind.
Prinzipiell sind als Tensidsysteme jede Mischung jeglicher Tensidarten denkbar, solange eine mittlere Krümmung = 0 des amphiphilen Filmes im Einphasenbereich unter Anwendungsbedingungen (Temperaturbereich 0 bis 80°C, vorzugsweise 1 bis 60°C, noch bevorzugter 5 bis 40°C) eingehalten wird. Das Kriterium Krümmung erfasst hierbei zusätzlich zu den Tensiden ggf. auch weitere Bestandteile der Zusammensetzungen, wie insbesondere Polymere, Co-Solventien, jegliche Salze oder Öle. Die mittlere Krümmung lässt sich mittels Leitfähigkeit innerhalb des gegebenen Einphasengebietes zumutbar bestimmen, wie beispielsweise von Strey (R. Strey Colloid Polym. Sci. 272, 1005–1019, (1994)) beschrieben.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung umfasst das Tensidsystem mindestens ein anionisches Tensid, vorzugsweise ein Bisalkylsulfosuccinat, wie oben beschrieben, und mindestens ein nichtionisches Tensid, vorzugsweise ein Alkylether, insbesondere ein C_8-20 Fettalkoholalkoxylat mit 1 bis 10 EO und 0 bis 10 PO. Dabei kann das Gewichtsverhältnis von anionischem zu nichtionischem Tensid 100:1 bis 1:100, vorzugsweise 25:1 bis 1:25, in bestimmten besonders bevorzugten Ausführungsformen 1:2 bis 1:10 betragen.
Generell enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen das Tensidsystem in möglichst geringen Konzentrationen, wobei allerdings die Konzentration ausreichend zur Bildung einer Mikroemulsion unter den angegebenen Bedingungen ist. Die Konzentrationen können dabei beispielsweise weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt weniger als 4 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 3 Gew.-% betragen. Je niedriger die erforderliche Konzentration zur Bildung einer Mikroemulsion ist, umso effizienter ist das Tensidsystem und damit umso vorteilhafter.
Die Waschmittelzusammensetzung enthält vorzugsweise Tenside, welche als Emulgatoren dienen. Bevorzugt sind in den Zusammensetzungen anionische und/oder nichtionische Tenside, wobei eine Kombination aus anionischen und nichtionischen Tensiden im Hinblick auf die Entfernung verschiedenster Anschmutzungen besonders vorteilhaft ist. Wenn die Zusammensetzungen als Konzentrate vorliegen, beträgt der Gehalt der Zusammensetzungen an Tensiden und insbesondere an einer Kombination aus anionischen und nichtionischen Tensiden vorzugsweise 1 bis 90 Gew.-%, insbesondere 5 bis 70 Gew.-%.
Die, vorzugsweise in der Kurzflottenwaschtechnik, zum Einsatz kommenden Zusammensetzungen in Form einer Waschflotte weisen, abhängig davon ob es sich um kurze oder lange Flotten handelt, in der Regel mindestens 0,05 Gew.-% (lange Flotten) bis zu 70 Gew.-% (kurze Flotten) an Tensiden, insbesondere an einer Kombination aus anionischen und nichtionischen Tensiden auf. Bevorzugt sind bei kurzen Flotten Gehalte von mindestens 10 Gew.-% bis maximal 70 Gew.-%, bei langen Flotten mindestens 0,2 Gew.-%, vorzugsweise von 0,3 bis maximal 15 Gew.-%, insbesondere an einer Kombination aus anionischen und nichtionischen Tensiden.
Die hier verwendeten Zusammensetzungen enthalten ferner mindestens ein Enzym. Das Enzym kann ein hydrolytisches Enzym oder ein anderes Enzym in einer für die Wirksamkeit des Mittels zweckmäßigen Konzentration sein. Eine Ausführungsform stellt somit Mittel dar, die ein oder mehrere Enzyme umfassen. Als Enzyme bevorzugt einsetzbar sind alle Enzyme, die in dem Mittel eine katalytische Aktivität entfalten können, insbesondere eine Protease, Amylase, Cellulase, Hemicellulase, Mannanase, Tannase, Xylanase, Xanthanase, Xyloglucanase, β-Glucosidase, Pektinase, Carrageenase, Perhydrolase, Oxidase, Oxidoreduktase oder eine Lipase, sowie deren Gemische. Enzyme sind in dem Mittel vorteilhafterweise jeweils in einer Menge von 1 × 10^–8 bis 5 Gew.-% bezogen auf aktives Protein und das Gesamtgewicht der Zusammensetzung enthalten. Zunehmend bevorzugt ist jedes Enzym in einer Menge von 1 × 10^–7–3 Gew.-%, von 0,00001–1 Gew.-%, von 0,00005–0,5 Gew.-%, von 0,0001 bis 0,1 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,0001 bis 0,05 Gew.-% in Mitteln enthalten, bezogen auf aktives Protein. Besonders bevorzugt zeigen die Enzyme synergistische Reinigungsleistungen gegenüber bestimmten Anschmutzungen oder Flecken, d.h. die in der Mittelzusammensetzung enthaltenen Enzyme unterstützen sich in ihrer Reinigungsleistung gegenseitig. Synergistische Effekte können nicht nur zwischen verschiedenen Enzymen, sondern auch zwischen einem oder mehreren Enzymen und weiteren Inhaltsstoffen des Mittels auftreten.
Bei der/den Amylase(n) handelt es sich vorzugsweise um eine α-Amylase. Bei der Hemicellulase handelt es sich vorzugsweise um eine Pektinase, eine Pullulanase und/oder eine Mannanase. Bei der Cellulase handelt es sich vorzugsweise um ein Cellulase-Gemisch oder eine Einkomponenten-Cellulase, vorzugsweise bzw. überwiegend um eine Endoglucanase und/oder eine Cellobiohydrolase. Bei der Oxidoreduktase handelt es sich vorzugsweise um eine Oxidase, insbesondere eine Cholin-Oxidase, oder um eine Perhydrolase.
Die eingesetzten Proteasen sind vorzugsweise alkalische Serin-Proteasen. Sie wirken als unspezifische Endopeptidasen, das heißt, sie hydrolysieren beliebige Säureamidbindungen, die im Inneren von Peptiden oder Proteinen liegen und bewirken dadurch den Abbau proteinhaltiger Anschmutzungen auf dem Reinigungsgut. Ihr pH-Optimum liegt meist im deutlich alkalischen Bereich. In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das im Mittel enthaltene Enzym eine Protease.
Die vorliegend eingesetzten Enzyme können natürlicherweise vorkommende Enzyme sein oder Enzyme, die auf Basis natürlich vorkommender Enzyme durch eine oder mehrere Mutationen verändert wurden, um gewünschte Eigenschaften, wie katalytische Aktivität, Stabilität oder desinfizierende Leistung, positiv zu beeinflussen.
Die Proteinkonzentration kann mit Hilfe bekannter Methoden, zum Beispiel dem BCA-Verfahren (Bicinchoninsäure; 2,2'-Bichinolyl-4,4'-dicarbonsäure) oder dem Biuret-Verfahren bestimmt werden. Die Bestimmung der Aktivproteinkonzentration erfolgt diesbezüglich über eine Titration der aktiven Zentren unter Verwendung eines geeigneten irreversiblen Inhibitors (für Proteasen beispielsweise Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF)) und Bestimmung der Restaktivität (vgl. M. Bender et al., J. Am. Chem. Soc. 88, 24 (1966), S. 5890–5913).
In den hierin beschriebenen Zusammensetzungen können die einzusetzenden Enzyme ferner zusammen mit Begleitstoffen, etwa aus der Fermentation, konfektioniert sein. In den beschriebenen Formulierungen werden die Enzyme bevorzugt als Enzymflüssigformulierung(en) eingesetzt.
Die Enzyme werden in der Regel nicht in Form des reinen Proteins, sondern vielmehr in Form stabilisierter, lager- und transportfähiger Zubereitungen bereitgestellt. Zu diesen vorkonfektionierten Zubereitungen zählen beispielsweise Lösungen der Enzyme, vorteilhafterweise möglichst konzentriert, wasserarm und/oder mit Stabilisatoren oder weiteren Hilfsmitteln versetzt.
Die hier verwendeten wässrigen Waschmittelzusammensetzungen können weiterhin enthalten:

– Optional Öle. Unter Ölen sollen hier im Wesentlichen mit Wasser unmischbare Öle verstanden werden. Sie dienen insbesondere zur Anlösung fettiger Anschmutzungen. Es können Alkane eingesetzt werden, bevorzugt sind biologisch abbaubare Öle mit Ether- oder Estergruppen. Auch ist der Einsatz von Terpenen möglich. Bevorzugte Öle sind Dialkylether, mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten, insbesondere Dioctylether. Übliche Parfümöle, die mit dem Ziel der Beduftung der Wäsche zugesetzt werden, sollen hier nicht als Ölkomponente im Sinne der Erfindung gewertet werden. In Konzentraten können derartige Öle in Mengen bis zu 60 Gew.-% eingesetzt werden. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die Zusammensetzungen aber frei von derartigen Ölen.
– Optional Salze. Anorganische Salze sind nicht zwingend erforderlich, um die Mikroemulsionen herstellen zu können. Allerdings sind Konzentrate, insbesondere aniontensidhaltige Konzentrate bevorzugt, welche ein oder mehrere anorganische Salze enthalten. Bevorzugte anorganische Salze sind dabei Alkalimetallsulfate und Alkalimetallhalogenide, insbesondere -chloride, sowie Alkalimetallcarbonate. Ganz besonders bevorzugte anorganische Salze sind Natriumsulfat, Natriumhydrogensulfat, Natriumcarbonat, Natriumhydogencarbonat, Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Mischungen aus diesen. Der Gehalt von Zusammensetzungen in Konzentratform an einem oder mehreren anorganischen Salzen beträgt vorzugsweise 20 bis 70 Gew.-%. In den Mikroemulsionen beträgt der Gehalt an einem oder mehreren anorganischen Salzen 0 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.-%, wobei sich Konzentrationen von 0,1 bis 1 Gew.-% als besonders bevorzugt herausgestellt haben.
– Optional Cotenside oder Substanzen, die Funktion eines solchen übernehmen. Cotenside sind Amphiphile, die in die mizellare Struktur üblicher Tenside eingebaut werden und deren Morphologie sowie die Grenzflächeneigenschaften beeinflussen. In bestimmten Ausführungsformen können Cotenside Amphiphile sein, die aufgrund ihrer Molekülgeometrie selbst keine tensidtypischen Mizellen bilden, aber wie oben beschrieben, in solche eingebaut werden können. Geeignete Cotenside sind beispielsweise mittellangkettige Fettalkohole (Pentanol bis Dodecanol), aliphatische oder aromatische Alkoholethoxylate mit niedrigem EO-Grad (z.B. Fettalkohlethoxylate mit 1–3 EO, Phenoxyetanol), Monoglyceride oder Glycerinether, (z.B. Ethylhexylglycerid) etc. Als Substanzen, die die Funktion eines Cotensides übernehmen, werden hierin Substanzen verstanden, die die Krümmung des amphiphilen Films beeinflussen und daher als sogenannte „curvature tuning agents“ wirken.
– Optional amphiphile Polymere. Diese dienen der Effizienzsteigerung des Tensidsystems, d.h. dessen minimaler Konzentration oberhalb derer eine Mikroemulsion gebildet werden kann.
– Weitere übliche Waschmittelinhaltsstoffe, allen voran Bleichmittel, Buildersubstanzen, Komplexbildner, wasserlösliche Lösungsmittel, optische Aufheller, Duftstoffe etc.
– Hilfsstoffe z.B. Stabilisatoren, Rheologiemodifizierer, Farbstoffe etc.

In einer besonderen Ausführungsform enthält die Zusammensetzung Salze, jedoch kein Cotensid.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform enthält die Zusammensetzung Cotensid, jedoch keine Salze abgesehen von den üblichen, in Waschmitteln enthaltenen Mengen. In einer weiteren besonderen Ausführungsform enthält die Zusammensetzung sowohl Salze als auch Cotenside.
Da der Zusatz einer Ölkomponente im Rahmen der vorliegenden Erfindung optional ist, bedeutet der Ausdruck "Mikroemulsion" in diesem Zusammenhang immer, dass das System imstande ist, unter den angegebenen Bedingungen hinsichtlich Temperatur (0 bis 80°C, vorzugsweise 1 bis 60°C, besonders bevorzugt 5 bis 40°C) und Wasser:Öl-Verhältnis (99:1 bis 9:1 für Wasser:Dialkylether (Dioctylether)) eine Mikroemulsion zu ergeben, also ein "mikroemulsionsfähiges" System zu ergeben.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung enthalten die Zusammensetzungen/Konzentrate der Erfindung auch ein oder mehrere Zusatzöle. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Zusatzöl, welches zusätzlich und bewusst zu den auf den zu waschenden Textilien vorhandenen fett- und ölartigen Anschmutzungen eingesetzt wird, im Prinzip jede nicht mit Wasser mischbare oder in Kombination mit Wasser 2 Phasen ausbildende organische nicht-tensidische Flüssigkeit verstanden, welche selber über ein Fettlösevermögen verfügt. Insbesondere sind solche Zusatzöle bevorzugt, die nicht nur ein gutes Fettlösevermögen aufweisen, sondern auch biologisch abbaubar und geruchlich akzeptabel sind. Besonders bevorzugte Konzentrate weisen als Zusatzöl Dioctylether, Ölsäure, Limonen, niedermolekulare Paraffine und/oder niedermolekulare Silikonöle, beispielsweise auch das aus der chemischen Reinigung bekannte Lösungsmittel Cyclosiloxan D5, auf. Auch aromatische Lösungsmittel wie Toluol sind selbstverständlich effektive Zusatzöle für die hier angegebenen Zwecke; auf sie wird aber aus toxikologischen Gründen in der Regel verzichtet. Der Gehalt von Konzentraten an einem oder mehreren Zusatzölen beträgt vorzugsweise 0 bis 60 Gew.-% und insbesondere 0 bis 50 Gew.-%.
Der Einsatz eines oder mehrerer Zusatzöle in den Zusammensetzungen/Konzentraten kann mehrere Vorteile haben. Zunächst funktionieren Zusatzöle als Lösungsmittel für die Fette, welche bei den Anwendungstemperaturen in der Waschmaschine in fester Form vorliegen. Außerdem ist der öl- und fettartige Schmutz auf der Wäsche in der Regel nicht genau definiert. Es ist daher nicht von vornherein bekannt, welche Tenside in der W/O-Emulsion enthalten sein müssen, um tatsächlich mit dem Schmutz derart in Wechselwirkung zu treten, dass dieser entspannt wird und aus dem Textil herausgespült werden kann. Hinzu kommt, dass ohne das Vorhandensein von Zusatzölen der fett- und ölartige Schmutz auf den Textilien das Mikroemulsionssystem aus dem Gleichgewicht bringen könnte. Wird aber von vornherein im Konzentrat eine zusätzliche hydrophobe Komponente wie oben definiert (Zusatzöl) eingesetzt, so ist der Einfluss des fett- und ölartigen Schmutzes auf der Wäsche auf das Gleichgewicht der Mikroemulsion vernachlässigbar und die Wahrscheinlichkeit einer gewünschten Wechselwirkung und Entspannung des Schmutzes auf der Textilfaser wird deutlich erhöht.
In den Zusammensetzungen der Erfindung kann der Gehalt an einem oder mehreren Zusatzölen vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-% und insbesondere 0 bis 15 Gew.-% betragen. Es ist in verschiedenen Ausführungsformen aber bevorzugt keine solchen Zusatzöle einzusetzen.
Aus Gründen der Bequemlichkeit muss man dem Verbraucher die Zusammensetzung nicht direkt als einsatzfähige Mikroemulsion an die Hand geben. Direkt einsatzfähige Zusammensetzungen enthalten typischerweise zwar eine beträchtliche Tensidkonzentration, jedoch immer noch eine hohe Menge an Wasser, so dass der Verbraucher große Gebinde tragen müsste, die zudem eines hohen Verpackungsaufwandes bedürften. Daher würde man dem Verbraucher üblicherweise eher ein wasserarmes Konzentrat an die Hand geben, welches beim Ansetzen mit Wasser, beispielsweise in einer entsprechenden Verdünnungsvorrichtung in der Maschine, verdünnt wird.
Dementsprechend umfassen die Zusammensetzungen der Erfindung solche wasserarmen Konzentrate, die beim Einsatz mit Wasser verdünnt werden, üblicherweise um einen Faktor von 1 bis 90, vorzugsweise 1 bis 70, noch bevorzugter 1 bis 50. Diese Zusammensetzungen können bei einer derartigen Verdünnung, und ggf. in Gegenwart fettiger Anschmutzungen, eine Mikroemulsion bilden. Obwohl es bevorzugt ist, dass die hierin beschriebenen Zusammensetzungen beim Einsatz, d.h. beim Waschen von Textilien, typischerweise in einer Waschmaschine, eine Mikroemulsion, insbesondere eine Mikroemulsion vom Winsor Typ IV bilden, ist dies nicht zwingend erforderlich, sondern es kommt vielmehr darauf an, dass die Zusammensetzungen unter den oben angegebenen, definierten (Test)Bedingungen in der Lage sind, eine solche Mikroemulsion zu bilden.
Aus den Konzentraten lassen sich durch Verdünnen mit Wasser Waschflotten herstellen, welche insbesondere nach dem letzten Verdünnen zur langen Flotte 0,1 bis 5 Gew.-% Tenside, vorteilhafterweise 0,5 bis 2,5 Gew.-% Tenside unter besonderer Bevorzugung weniger als 0,5 Gew.-% Tenside enthalten. Unter weiterer Bevorzugung weisen die vorgenannten Waschflotten, insbesondere nach dem letzten Verdünnen zur langen Flotte, 80 bis 94,6 Gew.-% Wasser und 0 bis 15 Gew.-% anorganische Salze, vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.-% anorganische Salze, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-% anorganische Salze auf.
Für den Fall, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen direkt als kurze Flotten eingesetzt werden, enthalten diese, in verschiedenen Ausführungsformen, Tensidkonzentrationen von 1 bis 90 Gew.-%, insbesondere 5 bis 70 Gew.-%. Für den Fall, dass die Zusammensetzungen auch für den Einsatz als kurze Flotte verdünnt werden, sind Tensidkonzentrationen von 1 bis 35 Gew.-% bevorzugt, insbesondere 5 bis 35 Gew.-%.
Insbesondere im Bereich der gewerblichen Wäscherei ist jedoch der direkte Einsatz von Zusammensetzungen, die dann direkt oder mit geringer Verdünnung die Waschflotte bilden, ohne weiteres möglich. Der Vorteil des direkten Einsatzes der Zusammensetzung liegt darin, dass in der Waschmaschine keine definierte Verdünnung des Konzentrats stattfinden muss. Der typische Nachteil, dass eine große Wassermenge transportiert werden muss, spielt in der gewerblichen Wäscherei u.U. keine so große Rolle, da dort geeignete Förder- und Transportmedien zur Verfügung stehen und eine Handhabung größerer Flüssigkeitsmengen in Tanks, Fässern oder Kanistern ohne weiteres möglich ist. Selbstverständlich kann auch, insbesondere im Bereich der gewerblichen Wäscherei, die Verdünnung eines Konzentrats zur eigentlichen Waschflotte in einer externen, von der eigentlichen Waschmaschine räumlich getrennten Vorrichtung erfolgen, und die verdünnte Zusammensetzung anschließend in den Wäschebehandlungsraum der Waschmaschine eingebracht werden.
Bevorzugt wird ein Konzentrat bestehend aus 1 bis 90 Gew.-%, insbesondere 2 bis 70 Gew.-% Tensid(en) und optional mindestens einem Cotensid, Salzen in Mengen von 20 Gew.-% bis 70 Gew.-%, 0 bis 60 Gew.-% einer Ölkomponente, Wasser und weiteren üblichen Waschmittelinhaltsstoffe.
Die hier verwendeten Waschmittelzusammensetzungen können sowohl in Form wasserarmer Konzentrate als auch als einsatzfähige Mittel vorliegen und erfassen somit auch entsprechende Waschflotten. Mit anderen Worten, die Waschmittelzusammensetzungen, die hierin beschrieben werden, erfassen sowohl Waschmittelkonzentrate als auch ohne weitere Verdünnung einsetzbare Mittel als auch die Waschflotten als solche. Dabei können letztere mittels der beschriebenen Zusammensetzungen herstellbar sein, werden aber auch als solche von dem Begriff „Waschmittelzusammensetzung“, wie hierin verwendet, erfasst.
Generell können die hierin beschriebenen Zusammensetzungen für den Einsatz bei der Textilwäsche verdünnt werden. Eine solche Verdünnung ist allerdings nicht obligatorisch, sondern die Zusammensetzungen können auch direkt ohne Verdünnung eingesetzt werden. In welcher Form die Zusammensetzungen eingesetzt werden, hängt von der Formulierung ab, wobei die Formulierung von dem Fachmann abhängig von dem gewünschten Einsatzgebiet erfolgen kann. Sofern die beschriebenen Zusammensetzungen für die Verwendung verdünnt werden, ist eine Verdünnung mit Wasser bevorzugt. Die Verdünnung kann beispielsweise um einen Faktor von 1 bis 90, vorzugsweise 1 bis 70, noch bevorzugter 1 bis 50 erfolgen, wobei geringe Verdünnungen für den Einsatz in der Kurzflottenwaschtechnik bevorzugt sind. Auch wenn die Verdünnung mit Wasser bevorzugt ist, ist nicht ausgeschlossen, dass anstelle oder zusätzlich zu dem Wasser andere Lösungsmittel zur Verdünnung eingesetzt werden, wie beispielsweise organische Lösungsmittel. Hier sind insbesondere Sulfolan (Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid) und Dimethylsulfoxid (DMSO) zu nennen.
Die Waschmittelzusammensetzung, die ggf. in Form eines Konzentrats vorliegt, kann zusätzlich zu den oben genannten mindestens eine, vorzugsweise zwei oder mehr aus der folgenden Gruppe ausgewählte weitere Bestandteile enthalten: Gerüststoffe, Bleichmittel, Elektrolyte, nichtwässerige, aber mit Wasser mischbare Lösungsmittel, pH-Stellmittel, Parfüme, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Hydrotrope, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, Vergrauungsinhibitoren, Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel, Farbübertragungsinhibitoren, antimikrobielle Wirkstoffe, Germizide, Fungizide, Antioxidantien, Konservierungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Antistatika, Bittermittel, Bügelhilfsmittel, Phobier- und Imprägniermittel, Quell- und Schiebefestmittel, weichmachende Komponenten sowie UV-Absorber.
Als Gerüststoffe, die in der Waschmittelzusammensetzung enthalten sein können, sind insbesondere Silikate, Aluminiumsilikate (insbesondere Zeolithe), Carbonate, Salze organischer Di- und Polycarbonsäuren sowie Mischungen dieser Stoffe zu nennen.
Organische Gerüststoffe, welche in der Waschmittelzusammensetzung vorhanden sein können, 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, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen. Ebenfalls geeignet sind Aminopolycarbonsäuren, wie insbesondere Glutamindiessigsäure (GLDA) und Methylglycindiessigsäure (MGDA) sowie deren Salze.
Als Gerüststoffe sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet. Dies sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, zum Beispiel solche mit einer relativen Molekülmasse von 600 bis 750.000 g/mol. Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 1.000 bis 15.000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 1.000 bis 10.000 g/mol, und besonders bevorzugt von 1.000 bis 5.000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.
In den flüssigen Waschmitteln werden aber bevorzugt lösliche Gerüststoffe, wie beispielsweise Citronensäure, oder Acrylpolymere mit einer Molmasse von 1.000 bis 5.000 g/mol eingesetzt.
Der Waschmittelzusammensetzung können zusätzlich zu den oben genannten Zusatzölen nichtwässerige Lösungsmittel zugesetzt werden, die mit Wasser mischbar sind. Geeignete nichtwässrige Lösungsmittel umfassen ein- oder mehrwertige Alkohole, Alkanolamine oder Glykolether. Beispielsweise werden die Lösungsmittel ausgewählt aus Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, Butanolen, Glykol, Propandiol, Butandiol, Methylpropandiol, Glycerin, Diglykol, Propyldiglycol, Butyldiglykol, Hexylenglycol, Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykolethylether, Ethylenglykolpropylether, Ethylenglykolmono-n-butylether, Diethylenglykolmethylether, Diethylenglykolethylether, Propylenglykolmethylether, Propylenglykolethylether, Propylenglykolpropylether, Dipropylenglykolmonomethylether, Dipropylenglykolmonoethylether, Methoxytriglykol, Ethoxytriglykol, Butoxytriglykol, 1-Butoxyethoxy-2-propanol, 3-Methyl-3-methoxybutanol sowie Mischungen dieser Lösungsmittel. Hierbei ist aber zu berücksichtigen, dass Art und Menge der nicht-wässerigen, aber mit Wasser mischbaren Lösungsmittel so ausgewählt sein müssen, dass (bei Erstellung der kurzen Flotte) ein Mikroemulsionssystem entstehen kann. Bevorzugte Konzentrate enthalten daher nur solche organischen Lösungsmittel wie die genannten Ether und Di-Ether, insbesondere Di-n-octylether, welche bereits als Zusatzöle Verwendung finden können. Organische Lösungsmittel, welche in herkömmlichen Flüssigwaschmitteln eingesetzt werden und die mit Wasser mischbar sind ohne 2 Phasen auszubilden, beispielsweise Ethanol, Propylenglykol oder Glycerin, werden, wenn überhaupt, nur in untergeordneten Mengen eingesetzt, wobei in besonders bevorzugten Ausführungsformen auf derartige mit Wasser ohne Ausbildung von 2 Phasen mischbare organische Lösungsmittel ganz verzichtet wird.
Die Zusammensetzungen und Konzentrate können nach jedem beliebigen und aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden.
Die Zusammensetzungen/Konzentrate können in verschiedenen Ausführungsformen auch in Form von Einmalportionen formuliert werden. Hierzu zählen insbesondere Behälter aus wasserlöslichen Materialien, welche mit den Konzentraten befüllt sind. Besonders bevorzugt sind Einkammer- oder Mehrkammerbehälter, vor allem aus Polyvinylalkohol oder Polyvinylalkoholderivaten oder Copolymeren mit Vinylalkohol oder Vinylalkohol-Derivaten als Monomer. Diese Einmalportionen stellen sicher, dass die für die Erstellung des Mikroemulsionssystems und für die damit verbundene entsprechende Leistung richtige Menge des Konzentrats in dem ersten Unterwaschzyklus zum Einsatz gelangt. Gegebenenfalls können in Abhängigkeit von der Menge des zu waschenden Textils oder Wäschepostens auch mehrere Einmalportionen zum Einsatz kommen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine zum Reinigen von Wäsche sieht zunächst vor, dass die Wäsche in einen Wäschebehandlungsraum der Waschmaschine gelegt wird. Der Begriff „gelegt“ ist hier weit auszulegen und soll alle Arten der Zuführung von Wäsche in einem solchen Raum umfassen. Dem Wäschebehandlungsraum werden Wasser über eine Wasserzufuhr und ein Waschmittelkonzentrat über ein Waschmittelzufuhr zugeführt. Alternativ werden oder das Wasser und das Waschmittelkonzentrat in einer Mischvorrichtung gemischt, von der aus eine Mischzufuhr zu dem Wäschebehandlungsraum führt. Entsprechend wird die Mischung in diesem Fall über die Mischzufuhr dem Wäschebehandlungsraum zugeführt.
In einem ersten Unterwaschzyklus wirkt eine kurze Flotte, die Wasser und ein Waschmittelkonzentrat umfasst, auf die Wäsche im Wäschebehandlungsraum ein, wobei in einem zweiten Unterwaschzyklus die kurze Flotte des ersten Unterwaschzyklus mit zusätzlichen Wasser verdünnt wird. Die Erfindung sieht vor, dass das Waschmittelkonzentrat eine wässrige Waschmittelzusammensetzung ist, geeignet ist, eine Mikroemulsionzu bilden und umfasst: (1) ein Tensidsystem mit einem Fischschwanzpunkt im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 Gew.-% bis 25 Gew.-%, enthaltend mindestens ein Tensid, das ausgewählt wird aus anionischen, kationischen, amphoteren, nichtionischen Tensiden und Kombinationen davon; und (2) mindestens ein Enzym.
Die im Verfahren verwendete Waschmittelzusammensetzung kann die hier beschriebenen Ausgestaltungen aufweisen.
Es ist auch möglich, dass ein Teil des Wassers für die (Vor-)Benetzung der Wäsche und ein anderer Teil für das Mischen mit dem Waschmittelkonzentrat verwendet werden.
Innerhalb des Wäschebehandlungsraums kann eine drehbare Trommel vorgesehen sein, wobei in dem ersten Unterwaschzyklus die Zuführung von Wasser oder der Mischung gestoppt werden kann, wenn ein überschüssiger Anteil von Wasser oder Mischung detektiert wird. Dadurch wird sichergestellt, dass nicht zu viel Wasser im ersten Unterwaschzyklus eingesetzt wird.
Der überschüssige Anteil der Wassers kann in dem zweiten Unterwaschzyklus der Wäsche zugeführt werden. Auch ist es möglich, dass dieser für einen nächsten Waschgang verwendet wird, was eine geeignete Speicherung nötig macht.
Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, dass in Abhängigkeit des Gewichts der zu reinigenden Wäsche die Mengen an Wasser und Waschmittelzusammensetzung für den ersten Unterwaschzyklus ermittelt werden. Dazu kann beispielsweise eine Waage in der Waschmaschine vorgesehen sein, die das Gewicht der darin befindlichen Wäsche misst.
In dem ersten Unterwaschzyklus kann ein Teil der kurzen Flotte, der nicht durch die Wäsche gebunden ist, aufgesammelt und wieder der Wäsche zugeführt wird. Bei diesem Teil handelt es sich um einen überschüssigen Anteil, der bei der ersten Benetzung der Wäsche von dieser nicht aufgenommen worden ist. Gleichwohl kann dieser Teil dazu verwendet werden, eine vollständige Benetzung oder Durchfeuchtung der Wäsche zu erreichen.
Die Menge an zusätzlichen Wasser des zweiten Unterwaschzyklus kann wenigstens der Menge des Wassers des ersten Unterwaschzyklus entsprechen Bevorzugt kann für den zweiten Unterwaschzyklus mehr als das 1,5- oder 2-fache an zusätzlichem Wasser verwendet werden, um eine vollständige Spülung der gelösten Fett- und Ölteile zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Waschmaschine zum Reinigen von Wäsche umfasst besagten Wäschebehandlungsraum und eine Steuerung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Die oben beschriebene wässrige Zusammensetzung lässt sich zur Ausbildung einer kurzen Flotte verwenden. „Kurze Flotte“, wie hierin verwendet, bezeichnet eine Flotte, welche ein Verhältnis des Gewichts der Menge trockenen Textils zum Gewicht der eingesetzten Waschflotte von größer 1:8 aufweist, beispielsweise 1:0,1 bis 1:5, vorzugsweise 1:0,2 bis 1:2, besonders bevorzugt 1:0,2, 1:1 oder 1:2. Alle Sachverhalte und Ausführungsformen, die für die Zusammensetzungen/Konzentrate beschrieben wurden, besitzen auch für die Verwendung Gültigkeit.
Beim Verfahren kann die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 mit Wasser in einem Verhältnis von 1:1 bis 1:90, vorzugsweise 1:1 bis 1:70, besonders bevorzugt 1:1 bis 1:50 verdünnt werden. Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst daher in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung das Verdünnen der hierin beschriebenen Zusammensetzung mit Wasser in den genannten Verhältnis, sowie in Kontakt bringen des verdünnten Mittels mit den Textilien, beispielsweise durch Sprühen. Es ist in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung bevorzugt, dass die beschriebene Zusammensetzung beim Einsatz in den Verfahren eine Mikroemulsion bildet oder, sofern sie bereits als solche vorlag, beibehält, insbesondere eine Mikroemulsion vom Winsor IV Typ.
In den hierin beschriebenen Verfahren beträgt die Temperatur beim Waschen vorzugsweise nicht mehr als 60°C, noch bevorzugter nicht mehr als 50°C, am bevorzugtesten nicht mehr als 40°C.
Der Begriff „Wäsche“ umfasst textile Substrate, jedes gegebenenfalls aus einer Vielzahl von Materialien, die entweder eine natürliche Faser, wie Baumwolle, oder synthetische Textilfasern, beispielsweise Nylon 6,6 oder ein Polyester sein können.
Vor der Reinigung kann die Wäsche, vorzugsweise durch Benetzen mit Wasser oder aber direkt mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, befeuchtet werden, um eine zusätzliche Verbesserung für die Waschflotte bereitzustellen und dadurch eine Verbesserung der Transporteigenschaften innerhalb des Systems zu ermöglichen (Vorbehandlung; Kurzflottenwaschtechnik). Dadurch wird eine effizientere Übertragung von waschaktiven Substanzen bzw. der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf das Substrat erreicht und die Entfernung von Verschmutzungen und Flecken aus dem Substrat erleichtert. Vorzugsweise wird die Benetzungsbehandlung durchgeführt, um ein Substrat zu Flüssigphasen-Gewichtsverhältnis von 1:0,1 bis 1:5 zu erreichen; mehr bevorzugt liegt das Verhältnis zwischen 1:0,2 und 1:2 liegt, wobei besonders günstige Ergebnisse mit Verhältnissen wie 1:0,2, 1:1 und 1:2 erzielt werden. Jedoch können in einigen Fällen erfolgreiche Ergebnisse mit dem Substrat zu Flüssigphasen-Verhältnisse von bis 1:50 erreicht werden, obwohl solche Verhältnisse im Hinblick auf die erheblichen Mengen an Abwasser, die erzeugt werden, nicht bevorzugt sind. Der Anteil der Flüssigphase versteht sich als die Summe aus Waschmittelzusammensetzung und Wasser, d.h. die Waschflotte.
Der zu reinigende Wäscheposten kann in den Wäschebehandlungsraum der Waschmaschine gelegt werden; das Waschmittelkonzentrat kann in eine separate, räumlich vom Waschmittelbevorratungsraum der Waschmaschine getrennte Verdünnungsvorrichtung gegeben werden; alternativ kann hierzu das erfindungsgemäße Konzentrat direkt in den Wäschebehandlungsraum der Waschmaschine gegeben werden; eine Verdünnung auf eine "kurzen Flotte" kann erfolgen, die in den Wäschebehandlungsraum der Waschmaschine transportiert wird, wobei die kurze Flotte vorzugsweise eine einphasige Mikroemulsion oder Mikroemulsion vom Winsor Typ II darstellt; alternativ hierzu kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung, beispielsweise in Form einer Mikroemulsion, direkt eingesetzt werden. Eine Wechselwirkung der kurzen Flotte mit dem im Wäscheposten vorhandenen Schmutz findet statt, wodurch eine Entspannung des fett- und ölartigen Schmutzes auf der Faser bewirkt wird. Dem Verdünnen der kurzen Flotte mit Wasser, wobei ggf. gebildeten Mikroemulsionen in einen Winsor I Zustand übergehen, kann ein anschließendes Ausspülen folgen.
Das Konsumentenprodukt, aus dem die Waschflotte in der Waschmaschine, welche über eine Kurzflottenwaschtechnik verfügt, hergestellt werden kann, stellt ein ein- oder mehrphasiges Konzentrat dar, welches bei Raumtemperatur vorzugsweise flüssig ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann die in der Waschmaschine zur Anwendung gelangende Waschmittelzusammensetzung eine einphasige Mikroemulsion darstellen, ein Konzentrat, welches das Konsumentenprodukt darstellt, muss jedoch nicht bereits in Form einer solchen Mikroemulsion oder eines Mikroemulsionssystems vorliegen. In solchen Ausführungsformen ist es ausreichend, wenn das Konzentrat beim Verdünnen mit Wasser und insbesondere in einer Waschmaschine in ein Mikroemulsionssystem überführt werden kann. Es kann jedoch von Vorteil sein, wenn auch das Konzentrat bereits als Mikroemulsionssystem, insbesondere vom Winsor Typ IV, vorliegt. Bei mehrphasigen Ausgangszusammensetzungen, die das Mikroemulsionssystem erst bei Anwendung bilden, kann es im Interesse einer gleichmäßigen Verteilung der kurzen Flotte auf dem Waschgut zweckmäßig sein, dass das Konzentrat bei der Anwendung nicht makroskopisch getrennt vorliegt, sondern die Applikation in einer Weise erfolgt, dass eine Emulsion aus allen Phasen aufgebracht wird. Eine derartige Emulsion kann beispielsweise durch entsprechendes Vermischen, insbesondere Rühren des Mikroemulsionstyps vor der Applikation auf das Waschgut erfolgen. Um eine solche temporäre Emulsion herstellen zu können, kann es bevorzugt sein, dass die Maschine einen Raum vorsieht, in welchem eine temporäre Emulsion aus der Waschmittelzusammensetzung und dem zugeleitetem Wasser gebildet werden kann. Dies kann durch das Vorsehen einer Mischvorrichtung, vorzugsweise einer Rührvorrichtung in diesem Mischraum unterstützt werden. Dabei kann es sich bei dem Mischraum zur Herstellung einer temporären Emulsion um die Einspülspülkammer einer Waschmaschine, insbesondere einer Haushaltswaschmaschine, aber auch um einen zusätzlichen Raum in der Maschine, insbesondere der Haushaltswaschmaschine, handeln.
Unter Kurzflottenwaschtechnik wird im Sinne der Erfindung bevorzugt das Vorsehen eines ersten Unterwaschzyklus verstanden, in welchem der erste Kontakt des Textils oder Wäschepostens mit der Waschflotte erfolgt, wobei das Verhältnis des Gewichts des trockenen Textils oder Wäschepostens zur Flüssigphase der erfindungsgemäßen Waschflotte mindestens 1:8 beträgt, vorzugsweise aber eine kurze Flotte zur Anwendung gelangt, in der das Verhältnis des Gewichts des trockenen Textils oder Wäschepostens zur Flüssigphase der Flotte mindestens 1:4, insbesondere nicht kleiner als 1:2 ist, beispielsweise 5:1 bis 1:2, vorzugsweise 4:1 bis 1:2, besonders bevorzugt 2:1 bis 1:2, am meisten bevorzugt 2:1, 1:1 oder 1:2. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung stellt das Waschverfahren, das mit der erfindungsgemäßen Waschflotte arbeitet, eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform der Kurzflottenwaschtechnik dar.
Vorzugsweise besteht die im ersten Unterwaschzyklus zum Einsatz kommende wässerige Flotte aus einer Zusammensetzung der Erfindung, ggf. in verdünnter Form, wobei diese Flotte in Form einer Mikroemulsion, beispielsweise einer einphasigen Mikroemulsion vorliegen kann. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird die Obergrenze des Gewichtsverhältnisses des trockenen Textils oder Wäschepostens zur wässerigen Flotte dadurch beschränkt, dass sichergestellt sein soll, dass der gesamte Wäscheposten während des ersten Unterwaschzyklus mit der Flotte in Kontakt kommt, d.h. vorzugsweise vollständig durchfeuchtet werden kann. Denn nur dann ist sichergestellt, dass die Flotte mit allen Verschmutzungen in Wechselwirkung treten kann. Die Untergrenze des Gewichtsverhältnisses des trockenen Textils oder Wäschepostens zu der Flotte wird in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dadurch gegeben, dass bei der Anwendung in der Waschmaschine so wenig wie möglich „freie Flotte", also so wenig wie möglich überschüssige Flotte, welche nicht von dem Textil oder dem Wäscheposten im ersten Unterwaschzyklus aufgesaugt werden kann und im Laugensumpf der Waschmaschine verbleibt, vorhanden ist. Da eine freie Waschflotte eine unnötige Verdünnung des Systems und gegebenenfalls sogar eine Verschlechterung des Waschergebnisses zur Folge hätte, sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass so wenig wie möglich freie Flotte entsteht. Ganz besonders bevorzugt ist aus diesem Grund ein Gewichtsverhältnis des trockenen Textils oder Wäschepostens zur wässerigen Flotte von 1:2 bis 1:1, insbesondere von nicht kleiner als 1:1,5.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Textilwaschverfahrens setzt man eine Waschmaschine, insbesondere eine Haushaltswaschmaschine, mit einem Waschzyklus mit mindestens zwei aufeinanderfolgenden Unterwaschzyklen ein, wobei

– im ersten Unterwaschzyklus eine kurze Flotte im Wäschebehandlungsraum der Waschmaschine vorliegt,
– eine Wechselwirkung der kurzen Flotte mit dem im Wäscheposten vorhandenen Schmutz im ersten Unterwaschzyklus stattfindet, wodurch die Grenzflächenspannung zwischen den vorhandenen fett- und ölartigen Anschmutzungen und der Wasserphase erniedrigt wird,
– anschließend in mindestens einem weiteren Unterwaschzyklus bzw. zweiten Unterwaschzyklus die Flotte mit Wasser bis zur Ausbildung einer langen Flotte verdünnt wird,
– dabei der Schmutz vom Wäscheposten gelöst wird und
– zum Ende des letzten Unterwaschzyklus der Schmutz zusammen mit der langen Flotte aus dem Wäschebehandlungsraum abtransportiert wird.

Diese Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass ein Waschzyklus mit mindestens 2 aufeinanderfolgenden Unterwaschzyklen durchgeführt wird. Ein Waschzyklus ist dabei der Zeitraum von der Erstellung einer ersten Waschflotte bis zum Entfernen der Waschflotte aus der Waschmaschine. Der Waschzyklus ist in mindestens zwei Unterwaschzyklen unterteilt, wobei am Ende des ersten bis vorletzten Unterwaschzyklus die Waschflotte nicht entfernt wird. In der bevorzugten Ausführungsform, welche einen Waschzyklus mit 2 aufeinanderfolgenden Unterwaschzyklen vorsieht, wird zu Beginn des ersten Unterwaschzyklus die kurze Flotte, beispielsweise in Form einer Mikroemulsion, gebildet, oder im Falle, dass das eingesetzte Konzentrat bereits als Mikroemulsion vorlag, beibehalten, während zu Beginn des zweiten Unterwaschzyklus neues, zusätzliches Wasser in die bereits existierende Waschflotte unter Ausbildung einer langen Flotte eingespeist wird. Bei dieser Verdünnung, die auch als ein erster Spülschritt angesehen werden kann, kann ein Brechen der einphasigen Mikroemulsion stattfinden und es entsteht in der Regel eine Winsor I-Emulsion.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren wird vorzugsweise in einer Waschmaschine, welche eine Kurzflottenwaschtechnik ermöglicht, ausgeführt. Die oben bereits getroffenen Aussagen zur Kurzflottenwaschtechnik und zur kurzen Flotte gelten entsprechend. Die in Frage kommenden Maschinen erlauben den Einsatz von Konzentraten oder aufgranulierten Konzentraten zur Erstellung einer kurzen Flotte in der Maschine. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Maschine nach der Gewichtsbestimmung des Wäschepostens dessen Gewicht für den Verbraucher oder den gewerblichen Anwender ablesbar anzeigt, so dass der Verbraucher die entsprechende Menge des Konzentrats dosieren kann. Die entsprechenden Dosiermengen der Konzentrate in Abhängigkeit von dem Gewicht des Wäschepostens, welche zur Ausbildung der Flotte erforderlich sind, können vom Verbraucher auf der Umverpackung der Konzentrate abgelesen werden und/oder werden bei einer entsprechend programmierbaren Maschine durch die Maschine selber angegeben.
Vorzugsweise erfolgt die Dosierung des Waschmittelkonzentrats durch die Maschine. Die Dosiermenge kann allein vom Gewicht der zu reinigenden Wäsche abhängen. Alternativ können noch weitere Parameter bei der Berechnung der Dosiermenge einfließen, wobei diese Parameter entweder über den Konsument eingegeben werden oder durch eine entsprechende Sensorik von der Maschine ermittelt werden. In der Maschine ist dann ein Parameterfeld hinterlegt, mit dem die Maschine in Abhängigkeit der ermittelten/vorgegebenen Parameter die Dosiermenge berechnet.
Das Waschmittelkonzentrat kann in einer Kartusche sein, die bevorzugt innerhalb eines Gehäuses der Waschmaschine angeordnet ist. Die Kartusche enthält dabei das Waschmittelkonzentrat, wobei mehrere Waschgänge möglich sein können, ohne dass zwischendurch die Kartusche aufgefüllt werden muss
Zum Ende des ersten Unterwaschzyklus wird, in einer bevorzugten Ausführungsform die Waschflotte nicht entfernt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden am Ende des ersten Unterwaschganges eine eventuell vorhandene freie Flotte, d.h. eine Flotte, die nicht in den Textilien gebunden ist, entfernt.
Zum Beginn des zweiten Unterwaschzyklus erfolgt eine zusätzliche Einspeisung von Wasser, was letztendlich zur Ausbildung einer Flotte führt, wie sie von herkömmlichen Waschverfahren bekannt ist. Diese am weitesten verdünnte Flotte wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung – zur besseren Unterscheidung von der kurzen Flotte – lange Flotte genannt. Die lange Flotte kann im Sinne der vorliegenden Erfindung auch als das Ergebnis eines ersten Spülganges entstehen. Die Flotte, welche die Verdünnungsstufen der kurzen Flotte bis hin zu langen Flotte umfasst, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verdünnungsflotte genannt. Während der Verdünnung der kurzen Flotte bis zur Ausbildung der langen Flotte wird die Konzentration des Waschmittels in der Flotte herabgesetzt. Zudem wird in einer bevorzugten Ausführungsform durch die Verdünnung der Konzentration des bevorzugt enthaltenen Salzes die Hydrophilie und Wasserlöslichkeit eines bevorzugt enthaltenen nichtionischen Tensids erhöht. Hierdurch wird ggf. ein Brechen der Mikroemulsion hervorgerufen, wobei zunächst ein Mikroemulsionssystem vom Winsor Typ III und zuletzt bei weiterer Verdünnung ein Emulsionssystem vom Winsor Typ I ausgebildet wird. Ohne sich auf die Theorie beschränken zu wollen, geht die Anmelderin davon aus, dass die Ausbildung des Mikroemulsionssystems vom Winsor Typ III für eine verbesserte Ablösung des durch die Mikroemulsion entspannten Schmutzes verantwortlich ist. Der Fachmann weiß, dass die Grenzflächenspannung im Dreiphasengebiet des Mikroemulsionssystems vom Winsor Typ III sehr niedrig ist. Ebenso ist bekannt, dass niedrige Grenzflächenspannungen das Ablösen von Fett fördern. Ein weiterer Vorteil der niedrigen Grenzflächenspannungen der Mikroemulsionssysteme vom Winsor Typ III ist, dass durch die bessere Fettlösekraft weniger Tensid eingesetzt werden kann als bei einphasigen Mikroemulsionen vom Winsor Typ IV, wodurch das Verfahren wirtschaftlicher umweltfreundlicher gestaltet werden kann.
Wie bereits beschrieben, wird der zweite Unterwaschzyklus durch die Zuleitung von Wasser gestartet, wodurch die kurze Flotte verdünnt wird. Erfolgt die restliche Zugabe des Wassers bis zur endgültigen Verdünnung und damit Ausbildung der langen Flotte ohne weitere zeitliche Unterbrechung, so findet in bevorzugten Ausführungsformen die Phaseninversion über das Mikroemulsionssystem vom Winsor Typ III bis hin zum Mikroemulsionssystem vom Winsor Typ I in dem zweiten Unterwaschzyklus statt.
Es kann jedoch von Vorteil sein, wenn die Verdünnung der kurzen Flotte bis zur langen Flotte in einzelnen Stufen erfolgt, also mit Unterbrechungen der Wasserzugabe erfolgt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird also ein Textilwaschverfahren wie oben beschrieben durchgeführt, bei welchem die Phaseninversion während des zweiten Unterwaschzyklus oder während der weiteren Unterwaschzyklen erfolgt, wobei zunächst ein Mikroemulsionssystem vom Winsor Typ III und zuletzt vom Winsor Typ I ausgebildet wird.
Insbesondere bevorzugt ist ein Verfahren, welches durch das Durchlaufen von mindestens 3 Unterwaschzyklen gekennzeichnet ist, wobei der zweite Unterwaschzyklus die Herstellung eines Mikroemulsionssystems vom Winsor Typ III als Verdünnungsflotte und der dritte Unterwaschzyklus das Waschverfahren mit der langen Flotte, also der endgültigen Menge des eingeleiteten Wassers, gegebenenfalls bis zum Abtransport der langen Flotte umfasst. Der zweite Unterwaschzyklus kann mehrere Stufen umfassen, welche verschiedene Verdünnungsstufen darstellen, wobei jedoch in allen Stufen ein Mikroemulsionssystem vom Winsor Typ III vorliegt. Sobald die Verdünnung so weit fortgeschritten ist, dass die Phaseninversion zum Winsor Typ I erfolgt, beginnt der dritte Unterwaschzyklus. Eine weitere Zugabe von Wasser in diesem dritten Unterwaschzyklus ist selbstverständlich möglich, aber weder aus Leistungsgründen erforderlich noch aus ökologischen oder ökonomischen Gründen erstrebenswert und daher nicht bevorzugt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird im ersten Unterwaschzyklus und insbesondere nur im ersten Unterwaschzyklus die Heizung der Maschine eingeschaltet, während die Heizung im zweiten Unterwaschzyklus und – falls vorhanden – weiteren Unterwaschzyklen und in gegebenenfalls nachfolgenden Spülzyklen vorzugsweise ausgeschaltet ist.
Alternativ kann der Maschine auch durch eine interne oder externe Heizvorrichtung erwärmtes Wasser zur Herstellung der kurzen Flotte zugeführt werden, welches im Laufe des ersten Unterwaschzyklus abkühlt. Die Verdünnung zur langen Flotte erfolgt dann vorzugsweise mit kaltem Wasser. Dies hat insbesondere dann Vorteile, wenn die Mikroemulsion in der kurzen Flotte Niotenside enthält. Niotenside werden mit steigender Temperatur hydrophober, mit sinkender Temperatur hydrophiler. Die aufgeheizten Niotenside bewirken eine höhere Hydrophobie der kurzen Flotte, wodurch die Wechselwirkung mit fett- und ölartigem Schmutz und dessen Entspannung auf den Textilien verbessert wird, während die Niotenside in der sich abkühlenden Verdünnungsflotte und der kälteren langen Flotte hydrophiler werden und sich von dem Wasser zusammen mit dem Schmutz besser ausspülen und abtransportieren lassen. In diesem bevorzugten Verfahren wird also das Brechen der Mikroemulsion zum Winsor I System, die ansonsten nur durch die Verdünnung ausgelöst werden, noch durch die Temperaturführung des Prozesses unterstützt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird daher vorgesehen, dass der erste Unterwaschzyklus bei Temperaturen von 10 bis 60 °C, vorzugsweise von mindestens 15 bis 40 °C durchgeführt wird.
Zusätzlich weist das Verfahren den Vorteil auf, dass Aufheizenergie im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren nur im ersten Unterwaschzyklus verbraucht wird. Da der erste Unterwaschzyklus nur eine kurze Flotte beinhaltet, wird hierdurch im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, in welchen eine lange Flotte, also eine größere Menge an wässeriger Flotte aufgeheizt werden muss, Energie eingespart.
Schließlich wird der Schmutz zusammen mit der langen Flotte gegebenenfalls nach dem Durchlaufen weiterer Unterwaschzyklen abtransportiert und aus dem Wäschebehandlungsraum der Waschmaschine entfernt.
Alle Sachverhalte, Gegenstände und Ausführungsformen, die für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Konzentrate beschrieben sind, sind auch auf die weiteren Erfindungsgegenstände, d.h. die Verwendungen und Verfahren, anwendbar und umgekehrt. Daher wird an dieser Stelle ausdrücklich auf die Offenbarung an entsprechender Stelle verwiesen mit dem Hinweis, dass diese Offenbarung auch für das vorstehende erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Verwendungen gilt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

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Claims

Verfahren zum Reinigen von Wäsche in einer Waschmaschine, wobei die Wäsche in einen Wäschebehandlungsraum der Waschmaschine gelegt wird, wobei dem Wäschebehandlungsraum Wasser über eine Wasserzufuhr und ein Waschmittelkonzentrat über ein Waschmittelzufuhr zugeführt werden oder das Wasser und das Waschmittelkonzentrat in einer Mischvorrichtung gemischt werden und die Mischung über eine Mischzufuhr dem Wäschebehandlungsraum zugeführt wird, wobei in einem ersten Unterwaschzyklus eine kurze Flotte, die das Wasser und das Waschmittelkonzentrat umfasst, auf die Wäsche im Wäschebehandlungsraum einwirkt, und wobei in einem zweiten Unterwaschzyklus die kurze Flotte des ersten Unterwaschzyklus mit zusätzlichem Wasser verdünnt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Waschmittelkonzentrat eine wässrige Waschmittelzusammensetzung ist, geeignet ist, eine Mikroemulsion zu bilden und umfasst: (1) ein Tensidsystem mit einem Fischschwanzpunkt im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 Gew.-% bis 25 Gew.-%, enthaltend mindestens ein Tensid, das ausgewählt wird aus anionischen, kationischen, amphoteren, nichtionischen Tensiden und Kombinationen davon; und (2) mindestens ein Enzym.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Unterwaschzyklus die Wäsche zunächst mit Wasser befeuchtet wird und das Waschmittelkonzentrat auf die befeuchtete Wäsche aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Wäschebehandlungsraums eine drehbare Trommel ist, wobei in dem ersten Unterwaschzyklus die Zuführung von Wasser oder der Mischung gestoppt wird, wenn ein überschüssiger Anteil von Wasser oder Mischung detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der überschüssige Anteil der Wäsche in dem zweiten Unterwaschzyklus zugeführt oder für einen nächsten Waschgang gespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des Gewichts der zu reinigenden Wäsche die Mengen an Wasser und Waschmittelzusammensetzung für den ersten Unterwaschzyklus ermittelt werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Unterwaschzyklus ein Teil der kurzen Flotte, der nicht durch die Wäsche gebunden ist, aufgesammelt und wieder der Wäsche zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an zusätzlichen Wasser des zweiten Unterwaschzyklus wenigstens der Menge des Wassers des ersten Unterwaschzyklus entspricht.
Waschmaschine zum Reinigen von Wäsche mit einem Wäschebehandlungsraum und mit einer Steuerung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.