DE1793510B2 - Detergentienpräparat - Google Patents

Description

R-C = CH.

^R'

worin R und R' Alkylgruppen mit insgesamt 10 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeuten, ableitet.

Die Erfindung betrifft eine Detergentzusammenletzung in gepulverter oder gekörnter Form, die im wesentlichen aus den biologisch leicht abbaubaren Sulfonate von «-Olefinen mit etwa 12 bis 20 Kohlenstoffatomen besteht und als Pulver oder Granulat vorzüglich fließfähig ist sowie im gelösten Zustand eine regulierte Schaumerzeugungsfähigkeit aufweist.

Die bisher üblichen Detergenzien setzen sich meist aus Alkylbenzolsulfonaten (ABS) zusammen und sind tls Haushaltsprodukte auf Grund ihrer gegenüber Seife stark erhöhten Schäumungsfähigkeit und Reinigungskraft sehr nützlich verwendbar. Diese Alkylbenzolsulfonate werden jedoch durch Mikroorganismen nur schwer abgebaut; darüber hinaus besitzen sie bereits bei niedrigen Konzentrationen eine sehr hohe Schäumungskraft, sie sind hoch permeabel und besitzen auch eine gewisse Reizwirkung auf die Haut.

Dies sind die Gründe dafür, daß auch heute noch ein Bedarf nach neuartigen Detergenzien besteht, die zwar die guten Eigenschaften der Alkylbenzolsulfonate, nicht jedoch ihre Nachteile aufweisen, und man hat für diesen Zweck auch die a-Olefinsulfonate bereits vorgeschlagen. Gewöhnlich stellt man die cx-Olefinsulfonate durch Sulfonieren von Gemischen aus «-Olefinen her, die in ihrer Molekülkette 12 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen und auch eine geringe Menge von anderen, nicht aus <\-Olefinen bestehenden Kohlenwasserstoffen enthalten können. Für die Sulfonierung benutzt man gasförmiges Schwefeltrioxyd, worauf eine Neutralisation und eine Hydrolyse der Reaktionserzeugnisse erfolgt. Die «-Otefinsulfonate besitzen ausgezeichnete Reinigungskraft, sie sind in granulierter Form gut fließfähig, und sie können auf biologischem Wege leicht abgebaut werden. Ihr Nachteil besteht darin, daß sie in Gegenwart von öligem Schmutz eine etwas schwächere Reinigungskraft besitzen als die Alkylbenzolsulfonate, obwohl ihre Schäumungskraft bei niedrigen Konzentrationen bereits derjenigen der Alkylbenzolsulfonate gleichkortimt, d. h„ diese Präparate besitzen keine gut regulierte Waschlaugeneigenschaft. Bisher sind keine Zusatzsubstanzen bekanntgeworden, mit denen man die Regulierung der Waschlaugeneigonschaft bzw. die Schaurasicberbeit der «-OleSnsulfonate verbessern könnte.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand deshalb in der Schaffung eines Detergenzien-. Präparates in gepulverter oder granulierter Form mit einer verbesserten Scbüttfließfähigkeit und Scbäumungskraftreguüerung auf Basis von biologisch abbaubaren «-Olefinsulfonaten mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen als Waschaktivsubstanz, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen üblichen Bestandteilen von Detergentpräparaten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst bei einem derartigen Präparat, das als aktive «-Olefinsulfonatkomponente ein Gemisch enthält, welches durch sulfonieren von 50 bis 97 Gewichtsprozent «-Olefinen des geradkettigen Typs und 3 bis 50 Gewichtsprozent Λ-Olefinen des verzweigtkettigen Vinylidenalkyltypder allgemeinen Formel

R_C = CH,

R'

worin R und R' Alkylgruppen mit insgesamt 10 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeuten, erhältlich ist.

Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen: Neben den erwähnten a-Olefinen, also geradkettigen ungesättigten Kohlenwasserstoffen, gibt es auch Vinylidemerbindungen mit der allgemeinen Formel

R-C = CH₂

R'

die sogenannten »Dimerolefine«, die aus Äthylen, Propylen oder ähnlichen Verbindungen hergestellt werden. Die Erfinder haben sich für die Eigenschaften der Sulfonate solcher Verbindungen, die in ihrer Molekülkette 10 bis 20 Kohlenstoffatome besitzen, interessiert und deshalb solche Sulfonate hergestellt und ihre Eigenschaften überprüft. Diese Dimerolefinsulfonate sind neuartige Verbindungen, und ihre Eigenschaften waren demzufolge bisher noch nicht bekannt.

Als Ergebnis der Untersuchungen hat e<> sich herausgestellt, daß die Sulfonate von Verbindungen der allgemeinen Formel

R-C = CH₂

R'

(mit einer Gesamtkohlenstoffzahl von etwa 10 bis 20) die Einregulierung der Waschlaugeneigenschaft bzw. Schaumsicherheit wesentlich verbessern, ohne die Eigenschaften der Pulverfließfähigkeit und der Reinigungskraft zu beeinträchtigen, wenn man diese Zusatzsubstanzen den Λ-Olefinsulfonaten des geradkettigen Typs im Rahmen eines bestimmten, nämlich des angegebenen erfindungsgemäßen Mengenverhältnisses zusetzt. Vorzugsweise stellt man den Mengenanteil der A-Olefinsulfonate des geradkettigen Typs im Bereich von 70 bis 75 Gewichtsprozent ein.

Bei Einsatz von Zusatzmengen an den Λ-Olefinsulfonaten des verzweigtkettigen Typs von weniger als 3 Gewichtsprozent sinkt die Wirksamkeit als Schaumbremser sprunghaft ab, und bei Einsatz von Anteilsnengen oberhalb 50 Gewichtsprozent dieses Zusatzes macht sich eine erhebliche Beeinträchtigung der Schüttfließfähigkeit bemerkbar.
Wenn die Schaumbremsung nicht genügend wirk-

1
J 1

SRm wird, muß der Gehalt der Waschlaugen an Waschaktivstoff zu niedrig gehalten werden, kann also eine solche schwaehkonzentrierte Waschlauge nicht genügende Waschkraft, insbesondere bei ölverschrautzten Gegenstanden, ausüben. Durch die erfindungsgemäßen Zusatzkomponenten wird ohnehin die Reinigungskraft der aOlefinsulfonate gerade in Gegenwart von öligem Schmutz verbessert.

Die erfindungsgemäßen Detergentzusamraensetzungen können natürlich auch mit den üblichen Deter- ίο gentbestandteilen gemischt sein, beispielsweise PoIyphosphaten, Carbonaten u. dgl., und sie können, falls gewünscht, auch eine kleine Menge von anderen Netzmitteln oder Zusatzstoffen enthalten.

Als Ausgangsstoffe für die Herstellung der benötigttn «-Olefinsulfonate werden solche «-Olefine benutzt, die in ihrer Kettenlänge eine einheitliche Kohlenstoffatomanzahl aufweisen, beispielsweise ein Fraktionierungsprodukt aus mittels Ziegler-Verfahren her gestellten Λ-Olefinen, oder aber auch ein Gemisch, das Alkylene mn unterschiedlichen Kohlenstoff kettenlängen enthält, wie beispielsweise mittels Paraffinwachs-Crackung gewonnene Olefine. Im allgemeinen werden die .\-Olefine industriell mit Hilfe von gasförmigem Schwefeltrioxyd, das mit einem inerten Gas verdünnt ist, sulfoniert, und zwar unter Benutzung einer kontinuierlich arbeitenden Dünnfilmsulfonieranlage, wobei die Reaktionsprodukte mit Ätzalkali (normalerweise Natriumhydroxyd) neutralisiert und dann zur Gewinnung der Sulfonate weiterbehandelt werden.

Die Sulfonate der Dimerolefine können nach allen bekannten Methoden entweder aus solchen Alkylenen hergestellt werden, die ei'je e nheitliche Kohlenstoffkettenlänge besitzen oder aber auch aus Alkylenen mit unterschiedlicher Kettenlänge, jedoch sollten diese Dimerolefine immer Vinylidenalkylverbindungen als Hauptkomponente enthalten. Die Sulfonierung dieser Verbindungen kann sowohl im Chargenbetrieb als auch in kontinuierlichen Prozessen durchgeführt werden, jedoch ist es industriell zweckmäßig, die gleiche Methode zu verwenden, die auch bei der Herstellung der Λ-Olefinsulfonate üblich ist, denn bei Verwendung einer Verfahrensweise in einzelnen Chargen wird immer eine größere Menge von Disulfonaten und auch von anderen Nebenprodukten gebildet.

Im folgenden sollen bevorzugte Beispiele der erfindungsgemäßen Waschpulver zur genaueren Erläuterung der Erfindung in ihrer Zusammensetzung und in ihren Eigenschaften beschrieben werden.

Beispiel 1

Rezeptur für Hochleistungswaschpulver

Gewichtsprozent

1. Na-.x-Olefinsulfonat (hergestellt aus 1 Paraffinwachs - Crackungs - * - Olefinen

mit 15 bis 18 Kohlenstoffatomen) ι ₂λ

2. Na-Dimerolefinsulfonat (hergestellt aus j einem Dimerolefin mit 16 Kohlenstoff- ; atomen) )

3. Natriumtripolyphosphat 40

4. Natriumsilicat 3

5. Natriumcarbonat S

6. CMC (Celluloseglykolat) 2

7. Natriumsulfat 30

In der obigen Zusammensetzung wurden die Komponenten 1 und 2 unterschiedlich eingesetzt, so wie es 510

in der nachfolgenden Tabelle angegeben ist. Die Wascbpulverproben wurden in einem Trockner des Scheibentyps sprühgetrocknet, und geprüft wurden die Fh'eßfähigkeitseigenschaften des Pulvers sowie die Schaumhöhe bei Waschlaugen der Konzentration von 0,2 und 0,02%. Dabei wurdeo folgende Testmethoden angewendet:

1, Die Schäumungshöhe wurde nach der Methode von Ross Miles bei 25°C nach 1 M-nute gemessen.

2. Der Schutt-Test wurde in folgenden Verfahrensschritten ausgeführt:

a) Herstellung der Untersucmwgsproben:

Die zu untersuchenden Waschpulverproben wurden in normalen Verpackungskartons verpackt und in einem auf 85 % relative Feuchtigkeit und eine Temperatur von 35°C einge stellten Klimatisierungen? vvrt während 24 Stunden gelagert.

b) Messung der Schüttfließfähigkeit:

Nach dem öffnen des Kartonverschlusses wurden die Waschpulverproben durch den Auslaß hindurch bei einem Neigen des Kartons mittels Schwerkraft bzw. unter leichtem Anstoßen zum Ausfließen gebracht und die Verhaltensweise unter den verschiedenen Vorbedingungen bei dem Ausschütten des Waschpulvers beobachtet;

c) Bewertung der Schüttbedingungen:

Kennzahl

10
8

Schüttverhalten

fortwährendes freies Ausfließen

gutes Ausfließen, jedoch mit zwei oder drei Unterbrechungen

ungleichmäßiges, dauernd unterbrochenes Ausfließen

kein spontanes Ausfließen, jedoch nach einem Anstoß völliges Ausfließen des Waschpulvers durch Schwerkraft

Tabelle 1

	Na-i-OIe-	Na-Di-	Schaumhöhe	0.2%	0,02%	FHeD-
Probe	ünsülfonat	meiolefin-	(mm)	185	72	kinn-
		suifonat		183	44	zahl
Nr.			182	21
0	100	0	184	18	10
1	97	3	181	16	10
2	95	5	182	15	10
3	90	10	183	16	10
4	80	20	184	14	10
5	70	30	10
6	50	50	8
7	30	70	5

Die mit der Ziffer 0 bezeichnete Probe stellt den zum Vergleich durchgeführten Blindversuch ohne den erfindungsgemäßen Zusatz dar. Aus den Befunden ergibt sich folgendes:

1. Die Schaumhöhe war bei fast allen Proben, die bei einer Konzentration von 0,2% durchgeführt

1 793 βίο

wurden, gleich, während sie bei Konzentrationen von 0,02% für diejenigen Waschpulverproben abnahm, die das Natrium-Dimerolefinsulfonat enthielten.

2, Das Scbüttverhalten änderte sich nicht, solange der Gebalt an Diraeralefinsulfonat eine Anteilsmenge von 30% nicht überschritt; bei einem Überschreiten dieser Grenze verschlechterte sich die Fließfähigkeit, und man kann aus dem Ergebnis schließen, daß der zugesetzte Anteil nicht größer als 50% rier Alkylsulfonate betragen sollte.

Beispiel 2
Rezeptur eines normalen Waschpulvers

Gewichtsprozent ausl

20

1. Na-«-Olefinsulfonat (hergestellt Ziegler-a-Olefin mit hauptsächlich 16 Kohlenstoffatomen)

2. Natrium-Dimerolefinsulfonat (hergestellt aus gemischten Dimerolefinen mit
12 bis 16 Kohlenstoffatomen)

3. Natriumlaurylsulfat

4. Natriumsulfat 75

Zur Herstellung der Waschpulverproben wurden die Komponenten 1 und 2 unterschiedlich eingesetzt, wie es in Tabelle 2 angeführt ist, und es wurden, wie in Beispiel 1 erläutert, die Scbaumhöhe und das Schüttverbalten und außerdem die Reinigungskraft in Gegenwart eines öligen Schmutzes untersucht. Zur Bestimmung der Reinigungskraft wurden verschiedene Platten jeweils mit 2,5 g eines öligen Backfettes beschmutzt und dann mit einer auf eine Konzentration von 0 25% eingestellten Wascbpulverlauge gewaschen. In der nachfolgenden Tabelle 2 ist als Maß für die Waschkraft die Anzahl der Platten angegeben, die gewaschen werden konnten, bis der mit dem Schaum bedeckte Oberflächenbereich auf die Hälfte abgenommen hatte.

Das Untersuchungsergebnis läßt sich wie folgt zusammenfassen:

1. Das Dimerolefinsulfonat hat eine vorzügliche Reinigungskraft bei öligem Schmutz.

2. Die SchaumbremswirkuEg bteibt sich bei eiaer Erhöhung des Gehalts an Dimerolefinsulfo/jat fast gleich.

3. Die Ergebnisse der Fließfähigkeit bei dem Schüttverhalten sind ähnlich denjenigen, die in Beispiel 1 beschrieben sind.

Tabelle

Probe	Na-a-O!efin-	Na-Dimerolefin-	Waschplatten	Schaumhöhe	0,2%	0,02%	Fließ
Nr.	sulfonat	sulfonat	anzahl	(nun)	191	68	kennzahl
				193	33
0	100	0	12	191	18	10
1	97	3	19	191	17	10
2	95	5	22	189	15	10
3	90	10	23	188	14	10
4	80	20	23	190	14	10
5	70	30	25	191	13	10
6	50	50	29	8
7	30	70	32	5

Claims (1)

1. 793510

   Patentanspruch:

   Detergenzienpräparat in gepulverter oder granu* Iierter Form mit einer verbesserten Scbüttfließfäbigkeit und Schäumußgskraftregulierung auf Basis von biologisch abbaubaren a-Olefinsulfonaten mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen als Wascbaktivsubstanz, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen üblichen Bestandteilen von Detergent- to Präparaten, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ooOlefinsulfonatkomponente aus einem Gemisch aus 50 bis 97 Gewichtsprozent «-Olefinen des geradkettigen Typs und 3 bis 50 Gewichtsprozent «-Olefinen des verzweigtkettigen Vinylidentyps der allgemeinen Formel