DE1248208B - Schwachschaeumende Wasch- und Reinigungsmittel - Google Patents

Schwachschaeumende Wasch- und Reinigungsmittel

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DE1248208B
DE1248208B DEH53307A DEH0053307A DE1248208B DE 1248208 B DE1248208 B DE 1248208B DE H53307 A DEH53307 A DE H53307A DE H0053307 A DEH0053307 A DE H0053307A DE 1248208 B DE1248208 B DE 1248208B
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olefin
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Dipl-Chem Dr Horst Baumann
Dipl-Chem Dr Ernst Goette
Dipl-Chem Dr Werner Stein
Dipl-Chem Dr Manfred Voss
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Henkel AG and Co KGaA
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Description

DEUTSCHES ^Vft^ PATENTAMT
•s^I^ Deutsche Kl.: 23 e - 2
AUSLEGESCHRIFT — ^8208
Aktenzeichen: H 53307IV a/23 e
J 248 208 Anmeldetag: 18. Juli 1964
Auslegetag: 24. August 1967
Die Erfindung betrifft Gemische anionischem synthetischer Wasch- und Reinigungsmittel, deren wäßrige Lösungen sich durch eine hohe Reinigungskraft bei geringer Schaumbildung auszeichnen.
Während früher ein starkes Schäumvermögen bei 5 Waschmitteln als Gradmesser für eine hohe Wasch- und Reinigungskraft galt und daher erwünscht war, hat man heute erkannt, daß große Schaummengen in neuzeitlichen Trommelmaschinen, Geschirr- und Flaschenspülmaschinen ausgesprochen nachteilig sind und kein zuverlässiges Maß für die Reinigungskraft darstellen. Es wurden bereits Reinigungsmittel auf der Basis von anionischen Waschaktivsubstanzen des Sulfat- oder Sulfonat-Typs entwickelt, die Schaumverhinderer enthalten. Als für derartige Zusammen-Setzungen geeignete Schaumdrücker verwendete man bisher Seifen und nichtionische Waschaktivsubstanzen vom Typ der substituierten Polyglycoläther.
Wenn sich diese Substanzen und insbesondere ihre Mischungen auch als sehr wirksame Schaumverhinderer bewährt haben, so weisen sie doch einige Nachteile auf, die ihre Anwendungsmöglichkeit einschränken. Um bei seifenhaltigen Wasch- und Reinigungsmitteln in hartem Wasser die Bildung unlöslicher Kalkseifen zu verhindern, muß man gleichzeitig verhältnismäßig große Mengen an kondensierten Phosphaten anwenden. Ein hoher Phosphatgehalt ist in Spülmitteln jedoch unerwünscht, da die gereinigten oder gespülten Gegenstände, insbesondere solche aus Glas, Keramik oder Metall, nach Ablaufen der Reinigungslösung nicht klar auftrocknen, sondern einen trüben Belag an der Oberfläche aufweisen. Auch in Feinwaschmitteln vermeidet man einen Seifen- bzw. Phosphatzusatz, da er die Alkalität der Waschlauge in unerwünschter Weise erhöht. Nichtionische Polyglykolätherderivate weisen auf Grund ihrer flüssigen oder pastenförmigen Konsistenz bei der Herstellung schüttfähiger, pulverförmiger Waschmittel durch Versprühen gewisse technische Nachteile auf. Produkte mit niedrigem Äthoxylierungsgrad zeigen in wäßriger Lösung einen verhältnismäßig niedrig liegenden Trübungspunkt, bei dessen Überschreitung sie sich als fettiger, trüber Film auf der Oberfläche des zu reinigenden Gegenstandes absetzen und durch einen zusätzlichen Spülvorgang entfernt werden müssen. Die hochäthoxylierten Alkyl- und Alkylphenol-Polyglykoläther verfügen zwar über ein gutes Emulgiervermögen, jedoch nicht über eine ausgesprochene Waschwirkung und werden darüber hinaus im Abwasser biologisch nur verhältnismäßig langsam abgebaut, was eine erhöhte Abwasserbelastung darstellt.
Bekannt sind ferner Waschmittel, die Gemische aus Schwachschäumende Wasch- und
Reinigungsmittel
Anmelder:
Henkel & Cie. G.m. b.H.,
Düsseldorf, Henkelstr. 67
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Dr. Ernst Götte,
Ratingen-Tiefenbroich;
Dipl.-Chem. Dr. Horst Baumann,
Hilden (Rhld.);
Dipl.-Chem. Dr. Werner Stein,
Erkrath-Unterbach;
Dipl.-Chem. Dr. Manfred Voss, Hilden (Rhld.)
Fettalkoholsulfaten und Alkansulfonaten enthalten. Die Alkansulfonate, die üblicherweise durch Sulfochlorierung von Paraffinen und anschließende Verseifung des Sulfochlorids gewonnen werden, sind als verhältnismäßig starke Schäumer bekannt. Ihre Gemische mit Fettalkoholsulfaten besitzen zwar eine höhere Waschkraft als die Einzelbestandteile, jedoch ist diese insgesamt noch unbefriedigend. Als Maschinenwaschmittel lassen sich derartige Gemische nicht verwenden, da sie über den gesamten Mischungsbereich stark schäumen, wobei das Maximum der Schaumkraft mit dem Optimum der Waschwirkung zusammenfällt. Es war daher nicht zu erwarten, daß Gemische aus Fettalkoholsulfaten mit einem anderen aliphatischen Sulfonatwaschmittel, das als sehr starker Schäumer bekannt ist, trotz einer überlegenen Waschkraft nur ein geringes Schäumvermögen entwickeln würden.
Gegenstand der Erfindung ist ein sich durch eine hohe Reinigungskraft und eine gute biologische Abbaubarkeit auszeichnendes Wasch- und Reinigungsmittel mit geringem Schäumvermögen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Salzen des Natriums, Kaliums, Ammoniums oder organischer Basen bzw. des Mono-, Di- oder Triäthanolamins von Fettalkoholsulfaten der Kettenlänge C10 bis C20 und von «-Olefinsulfonaten der Kettenlänge Cjo bis C22 mit einem Mengenverhältnis von Fettalkoholsulfat zu «-Olefinsulfonat von 90:10 bis 30 : 70, insbesondere von 85:15 bis 40:60. Unter Olefinsulfonaten sollen hier solche
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kapillaraktiven Stoffe verstanden werden, die bei der Umsetzung von aliphatischen Monoolefinen der angegebenen Kettenlänge mit starken Sulfonierungsmitteln, wie Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid, sowie anschließende Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte und Neutralisation mit Alkalien erhalten werden und deren Herstellung beispielsweise in den USA.-Patentschriften 2 061 617 bis 2 061 620 und 2 094 451 sowie in den deutschen Auslegeschriften 1 185 178 und 1 215 695 beschrieben wird. Hierfür wird kein Schutz begehrt.
Der erfindungsgemäße Zusatz von Olefinsulfonaten zu Fettalkoholsulfaten bewirkt einen starken Anstieg der Reinigungskraft im Sinne einer synergistischen Wirkung. Innerhalb des beanspruchten Mischungsbereiches findet sich ein ausgeprägtes Maximum der Reinigungswirkung, das zahlenmäßig die Wirkung der Einzelbestandteile meist erheblich übertrifft. Bereits geringe Olefinsulfonatgehalte verbessern die Waschkraft der Fettalkoholsulfate in starkem Maße. Um so überraschender ist die Tatsache, daß die Neigung zur Schaumbildung mit steigender Olefinsulfonatmenge nicht oder nur unwesentlich zunimmt und erst bei Gehalten oberhalb 60 bis 70%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Waschaktivsubstanzen, stärker ansteigt, obgleich die wäßrigen Lösungen von Olefinsulfonaten stark schäumen und der Schaum sehr beständig ist. Diese Eigenschaft macht die erfindungsgemäßen Gemische besonders für die Verwendung in geschlossenen Wasch- und Spülmaschinen geeignet, in denen eine erhöhte Schaumbildung leicht zum Überschäumen der Reinigungslösung und zur Herabsetzung der Waschwirkung als Folge der verminderten mechanischen Bearbeitung des Waschgutes führen kann.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Fettalkoholsulfate und Olefinsulfonate können als Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze oder auch als Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, eingesetzt werden. Die genannten Salze bzw. Kationen können auch im Gemisch vorliegen, was bei der Herstellung hochkonzentrierter, flüssiger Zubereitungen häufig von Vorteil ist. Bevorzugt sollen die erfindungsgemäßen Gemische jedoch in festen, pulverförmigen oder stückigen Waschmitteln Verwendung finden.
Die Mischungen aus Fettalkoholsulfaten und Olefinsulfonaten können zusammen mit den üblicherweise in Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln verwendeten Aufbau- und Zusatzstoffen verwendet werden. Hierzu gehören, soweit es sich nicht um neutrale Feinwaschmittel handelt, die Waschalkalien, insbesondere kondensierte Phosphate, wie Pyrophosphate, Tripolyphosphate und Metaphosphate, ferner Orthophosphate, Karbonate, Borate und Silikate von Alkalien. Außerdem können den Gemischen Neutralsalze, wie Natriumsulfat sowie saure Salze, insbesondere saure Ortho- und Pyrophosphate zugesetzt werden. In Spül- und Reinigungsmitteln soll die Menge der Waschalkalien bzw. Salze jedoch so bemessen sein, daß der erwünschte Klar trockeneffekt nicht beeinträchtigt wird. Ferner können die Gemische bekannte organische Chelatbildner und organische hochmolekulare Kolloidstoffe, insbesondere wasserlösliche Derivate der Cellulose oder der Stärke sowie oxydativ wirkende Bleichmittel, optische Aufheller und Duftstoffe enthalten. Die Waschalkalien und Zusätze tragen auf Grund ihrer verschiedenen speziellen Wirkungsarten zur Erzielung
besserer Ergebnisse bei der Textilwäsche oder der Reinigung von festen Oberflächen bei, ohne die Schaumentwicklung in unerwünschter Weise zu fördern.
Beispiele
Die Wasch- und Schaumeigenschaften der Olefinsulfonat- und Fettalkoholsulfatgemische wurden bei einer konstant gehaltenen Gesamtkonzentration von lg Tensid je Liter in Wasser von IO0 d. H. (85% Ca-Härte, 15%Mg-Härte) bei einer Flottentemperatur von 400C untersucht. Der Schaumtest erfolgte nach DIN 53 902. Der Waschtest wurde an standardisierten Wollgarnen (Firme Tittel & Krüger, Hamburg-Bahrenfeld, 28/2 mm, Qualität 300) durchgeführt, die mit einer Suspension von
121,0 g mineralischem Staub (Mikro-Technik »Mikrosiliko 0 bis 0,5«)
5,5 g Eisenoxydschwaiz (Bayer »316 F«)
12,5 g Ruß (Degussa »Ruß 100«)
37,0 g synthetischem Hautsekret (ein Drittel Fettsäuren, ein Drittel Fette, ein Drittel Wollfett und Kohlenwasserstoffe)
in 51 Tetrachlorkohlenstoff angeschmutzt wurden, wobei das Garn etwa 3 % Fett und 13 % Pigment aufnahm. Gewaschen wurde 15 Minuten in einer Garnwaschmaschine gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster 1 648 074. Die Aufhellung des gewaschenen Garnes wurde photometrisch bestimmt, wobei der Helligkeitsgrad des angeschmutzten Garnes mit 0%, der des ursprünglichen Garnes mit 100 % angenommen wurde. An Stelle der üblichen linearen Gleichung zur Errechnung der Waschwirkung aus den gemessenen Reflexionswerten wurde die logarithmische Funktion
— «TIM»
% Aufhellung = (lg A- : lg A-) · 100
verwendet, worin R0 den Reflexionswert des reinen, Rs des angeschmutzten und Rn des gewaschenen Garnes bedeutet. Diese Berechnungsformel steht im Gegensatz zu einer linearen Beziehung im Einklang mit dem Weber-Fechnerschen Gesetz, wonach die physiologische Helligkeitsempfindung dem Logarithmus der Remission proportional ist.
Folgende Mischungen wurden untersucht:
Beispiel 1
Na-Fettalkoholsulfat aus Talgfettsäuren
(Kettenlänge C1,. bis C18),
«-Olefinsulfonat der Kettenlänge C15 bis C18.
Beispiel 2
Na-Fettalkoholsulfat aus Cocosfettsäuren
(Kettenlänge C12 bis C18),
Λ-Olefinsulfonat der Kettenlänge C14.
Beispiel 3
Na-Fettalkoholsulfat aus Cocosfettsäuren,
Λ-Olefinsulfonat der Kettenlänge Cle.
Beispiel 4
Na-Fettalkoholsulfat aus Cocosfettsäuren,
Λ-Olefinsulfonat der Kettenlänge C12 bis Cle.
Die Ergebnisse (Mengenangaben in Gewichtsprozent) sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Die in den Beispielenl bis 4 angegebenen Gemische eignen sich als Feinwaschmittel, ferner als klar auftrocknende Reinigungs- und Spülmittel für

Claims (2)

Gegenstände aus Glas und Keramik sowie für Metall-, Kunststoff- und Lackoberflächen. BeispielFettalkoholsulfatlaOlefin-sulfonatIoAufhellung0//0Schaumml1X10023208020472560VJVJ40«JVJ40505060404060646030707295—10071550Z100IVJU19010/ VJ1^0802080150703081180604078230505074330—10071730100661209010JLV/76 / V/1008020811107030821506040812401007753041006612090107212080207713070307815060407719050507724010071710 15 25 Bei den folgenden Beispielen 5 und 6 handelt es sich um schaumarme Grobwaschmittel, bei Beispiel 7 um ein schwachschäumendes Feinwaschmittel. Die Zahlenangaben in der nachstehenden Tabelle bedeuten Gewichtsprozente. Beispiel56Natriumfettalkoholsulfat(C12WsC18) 6510Natriumfettalkoholsulfat(C16WsC18) 455a-Olefinsulfonat (C15 bis C18) ..8515Tetranatriumpyrophosphat ....323015Pentanatriumtripolyphosphat ..20Wasserglas(Na2O : SiO2 = 1: 3,3) 55108Magnesiummetasilikat 32,5Carboxymethylcellulose 111Natriumsulfat, Duftstoffe,optische Aufheller,gebundenes Wasser RestRestRest 45 50 55 6o Die Waschmittel nach den Beispielen 5 und 6 wurden unter praxisnahen Bedingungen in einer HaushaltswaschmascWne während des Waschens von normal verschmutzter Haushaltswäsche mit Leitungswasser (16° d. H.) bei einem Flottenverhältnis von 1: 15, einer Anwendungskonzentration des Mittels von 3 g/1 und einer Temperatur von 90°C geprüft. Während des Waschvorganges bildete sich nur eine geringe Menge Schaum. Der Helligkeitsgrad der 15 Minuten lang gewaschenen, anschließend gespülten und getrockneten Wäsche entsprach dem des unbeschmutzten Gewebes. Das Feinwaschmittel nach Beispiel 7 wuide gleich-, falls in einer Haushaltswaschmaschine unter Verwendung der in den Beispielen 1 bis 4 beschriebenen angeschmutzten Garne geprüft. Gewaschen wurde 15 Minuten bei 40° C, wobei das Flottenverhältnis 1: 50 und die Waschmittelkonzentration 2 g/1 betrug. Die Schaumbildung war gering, die Aufhellung der gewaschenen Garne betrug 84 %· Aus der Gegenüberstellung des folgenden Beispiels 8 und eines Vergleichsversuchs ist der technische Fortschritt der erfindungsgemäßen Mittel gegenüber einem bekannten Waschmittelgemisch ersichtlich. Verwendet wurde ein technisches Fettalkoholsulfatgemisch der Kettenlänge C12 bis C18 (mittlere Kettenlänge C16), ein a-Olefinsulf onat der Kettenlänge C15 bis C18 (mittlere Kettenlänge C16j5) und ein Alkansulfonat (Mersolat®) der Kettenlänge C14 bis C17 (mittlere Kettenlänge C15i3). Die WaschrohstofTe kamen in Form ihrer Natriumsalze zur Anwendung. Die Ergebnisse der analog den Beispielen 1 bis 4 durchgeführten Waschversuche und Schaummessungen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Es zeigt sich, daß die erfindungsgemäßen Gemische eine höhere Waschkraft und ein geringeres Schäumvermögen besitzen als die Vergleichsprodukte. Dies ist um so überraschender, als das reine Olefinsulfonat erheblich stärker schäumt als das reine Alkansulfonat. FettAufhellungSchaumalkoholSulfonatOlefin-AlkanOlefinAlkansulfatsulfonatsulfonatsulf onatsulfonat%%%%mlml10050501201209010635512018080207060130230703076641402606040806517033050507964200500406079602405501007030570300 Patentansprüche:
1. Wasch- und Reinigungsmittel mit geringem Schäumvermögen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Salzen des Natriums, Kaliums, Ammoniums oder organischer Basen bzw. des Mono-, Di- oder Triäthanolamins von Fettalkoholsulfaten der Kettenlänge C10 bis C20 und von «-Olefinsulfonaten der Kettenlänge C10 bis C22 mit einem Mengenverhältnis von Fettalkoholsulfat zu «-Olefinsulfonat von 90:10 bis 30: 70, insbesondere von 85:15 bis 40: 60.
2. Wasch- und ReinigungsmittelnachAnspruchl, gekennzeichnet durch einen Gehalt an üblicherweise in Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln verwendeten Aufbau- und Zusatzstoffen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Fette, Seifen, Anstrichmittel, 1951, S. 629 und 630.
709 638/526 8.67 ® Bundesdruckerei Berlin
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