DE19508236A1 - Waschmittelzusammensetzung mit wirksamer Reinigungskomponente - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschmittelzusammensetzung, welche neben an sich bekannten Detergensmitteln und weiteren üblichen Waschmittelbestandteilen eine weitere für die Reinigungswirkung aktive Komponente umfaßt.

Der Zusatz von weiteren reinigungswirkenden Komponenten neben ansonsten üblichen Detergensmitteln wie kationischen, anionischen und/oder nicht-ionischen Tensiden zu Waschmittel­ zusammensetzungen ist bekannt. So wurden sogenannte Schmutz­ lösekomponenten insbesondere bei synthetischen Polymer­ faserstoffen, vor allem Polyestern und Polyester-enthaltenden Mischungen, reinigungsfördernde Eigenschaften zugeschrieben. Denn ohne solche Schmutzlösekomponenten ist es bei solchen synthetischen Polymerfaserstoffen, die in der Regel hydrophoben Charakter aufweisen, schwierig, stark haftenden, öligen und fettigen Schmutz durch einen wäßrigen Waschvorgang zu entfernen.

Die Verbindungen, die bisher als Schmutzlösekomponenten eingesetzt wurden, weisen in der Regel einen hydrophoben und einen hydrophilen Molekülbestandteil auf. Es wird angenommen, daß die schmutzablösenden Eigenschaften darauf beruhen, daß die Schmutzlösekomponente entweder eine direkte Waschwirkung während des Waschvorgangs entfaltet und/oder daß sich die Schmutzlösekomponente beim Waschen über ihren hydrophoben Molekülteil an die hydrophobe Polymerfaser bindet, so daß sich nach dem Waschen und Trocknen des Textilgewebes ein hydrophiler Film auf der Oberfläche des Gewebes bilden kann, welcher beim nächsten Waschen die inzwischen anhaftenden Schmutzteilchen leichter entfernen helfen.

Aus der DE-A-33 24 258 sind als Schmutzlösekomponenten Polymere aus Polyethylenterephthalat und Polyoxyethylen­ terephthalat mit einem bestimmten Molekulargewicht und einem ganz bestimmten Molverhältnis von Ethylenterephthalat- zu Polyoxyethylenterephthalat-Einheiten bekannt. In der EP-A-0 185 427 werden weitere Schmutzlösekomponenten vom Polyestertyp beschrieben, die aus hydrophoben Terephthalateinheiten und hydrophilen Polyethylenglykoleinheiten aufgebaut sind.

Diese bekannten Schmutzlösekomponenten weisen jedoch Nachteile auf.

Zum einen bedürfen sie einer komplizierten und teuren Herstellung. Insbesondere ist die für die Schmutzlösewirkung erforderliche Einstellung der Kettenlänge bezüglich des hydrophoben Polymerteils einerseits und bezüglich des hydrophilen Polymerteils andererseits problematisch. Des weiteren sind diese bekannten Schmutzlösekomponenten unter alkalischen Umgebungsbedingungen instabil, und zwar bereits ab pH-Werten von 8, so daß eine Zerstörung der schmutzablösenden Eigenschaften einhergeht.

Um dies zu vermeiden, wird in der DE-A-33 24 258 auf eine ganz bestimmte Waschmittelzusammensetzung geachtet, insbesondere dürfen dort nur nichtionogene Tenside eingesetzt werden, da die Anwesenheit von anionischen Tensiden die Destabilisierung der Schmutzlösekomponente fördern kann. In der EP-A-0 185 427 wird hingegen zur Stabilisierung der Schmutzlösekomponente eine Hüllschicht um die Polyester mit einem geeigneten Hüllmaterial, z. B. nichtionogene Tenside, Polyethylenglykole, Fettsäuren, Alkoholfettsäureester, Diole und Polyole, anionische Tenside, filmbildende Poylmere oder deren Mischungen, gebildet. Es versteht sich von selbst, daß solche Maßnahmen zur Stabili­ sierung der Schmutzlösekomponente deren Einsatzmöglichkeiten einschränkt und die Herstellungskosten einer Waschmittel­ zusammensetzung erhöht.

Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, die obenstehenden Nachteile herkömmlicher Schmutzlösekomponenten für Wasch­ mittelzusammensetzungen zu vermeiden und somit eine Waschmittelzusammensetzung zur Verfügung zustellen, deren insbesondere in Bezug auf polyesterhaltiges Gewebe reinigungsfördernder Zusatz ohne eine komplizierte und teure Herstellung erhältlich ist und auch im alkalischen Milieu stabil ist.

Die Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Waschmittel­ zusammensetzung neben an sich bekannten Waschmittel­ bestandteilen wie Detergensmittel bzw. Tensiden und sonstige, übliche Waschmittelbestandteile mindestens eine dimere Fettsäure oder deren Salz enthält.

Solche dimere Fettsäuren, die auch als Dimersäuren oder Dimerfettsäuren bezeichnet werden, sind bekannt, wurden jedoch bisher in völlig anderen Anwendungsgebieten eingesetzt, insbesondere zur Herstellung von Polyamiden (Klebstoffe, Farben, Beschichtungen), Alkydharzen, Polyestern, Korrosions­ inhibitoren und Schmierstoffen. Die dimeren Fettsäuren werden durch katalysierte Dimerisierung ungesättigter, monomerer Fettsäuren hergestellt, siehe beispielsweise J. Am. Oil. Chem. Soc. 56, 782A (1979); 64, 1144 (1987); und 65, 616 (1988). Nebenprodukte der Dimerisierung sind die eingesetzte Monomer- Fettsäure, welche durch die Dimerisierung häufig verzweigt ist, sowie Trimerfettsäuren.

Die aus einer solchen Dimerisierung erhaltenen Fettsäure- Verbindungen können direkt ohne weitere Aufreinigung in die einzelnen Fettsäure-Komponenten für die Waschmittel­ zusammensetzung der Erfindung eingesetzt werden. Die zusätzliche Reinigungskomponente der vorliegenden Erfindung besticht daher durch ihre preiswerte und unkomplizierte Herkunft.

Für die gewünschten, schmutzablösenden Eigenschaften bzw. Waschwirkungen ist es sogar besonders vorteilhaft, wenn eine solche Mischungen aus dimeren und trimeren Fettsäuren, gegebenenfalls zusätzlich monomere Fettsäuren enthaltend, eingesetzt werden. Denn durch eine solche Mischung aus dimeren und trimeren und gegebenenfalls monomeren Fettsäuren wird ein sehr gutes Breitband-Wirkungsprofil zur Entfernung unterschiedlichster Schmutzpartikel erzielt. Eine solch vorteilhafte Breitbandwirkung kann auch erreicht werden, wenn die Schmutzlösekomponente eine Mischung aus dimeren Fettsäuren enthält, wobei die verschiedenen dimeren Fettsäuren jeweils eine unterschiedliche Anzahl an Kohlenstoffatomen und somit unterschiedliche Kettenlängen aufweisen.

Die dimeren Fettsäuren, die erfindungsgemäß als reinigungsfördernde oder waschaktive Komponente bzw. Schmutzlösekomponente eingesetzt werden, sind vorzugsweise solche, die die aus der Dimerisierung von Fettsäure-Monomeren höherer Fettsäuren stammen, d. h. solche mit über 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere solche mit 16 bis 30 Kohlenstoffatomen, wobei gegebenenfalls die entsprechenden trimeren und monomeren Fettsäurebestandteile in einer Mischung enthalten sein können. Wird z. B. ein durch Dimerisierung von Tallöl-Fettsäure gewonnenes Gemisch als Schmutzlösekomponente eingesetzt, weisen die Dicarbonsäuren durchschnittlich 36 Kohlenstoffatome auf, wobei das gewonnene Gemisch ferner C₁₈- Fettsäuren, die in der Regel verzweigt sind, sowie Trimerfettsäuren enthält. Falls gewünscht, können die Monomer- Fettsäuren und die Trimerfettsäuren destillativ abgetrennt werden, so daß eine reine dimere Fettsäure als Schmutzlöse­ komponente in der erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzung eingesetzt werden kann.

Wie jedoch bereits erwähnt, ist es für die schmutzablösenden Eigenschaften bzw. die Waschwirkung durch die erfindungsgemäße Komponente vorteilhafter, wenn dimere Fettsäuren verschiedener Kettenlängen oder eine Mischung aus dimeren Fettsäuren mit trimeren Fettsäuren und gegebenenfalls monomeren Fettsäuren eingesetzt werden. Sehr gut geeignet ist beispielsweise eine Mischung, die aus der Dimerisierung einer C₁₈-Monomer-Fettsäure entstanden ist und 40 bis 45 Gew.% C₃₆-Dimer, 40 bis 43 Gew.% C₅₄-Trimer und 12 bis 15 Gew.% C₁₈-Monomer enthält (erhältlich als Pripol 1828 von Unichema International, Gouda, Niederlande). Ein weiteres Beispiel ist eine Mischung aus C₄₄- Dimer (mindestens 95 Gew.%), C₆₆-Trimer (höchstens 1 Gew.%), C₂₂-Monomer (höchstens 0,1 Gew.%) und C₃₆-Dimer und weitere Nebenprodukte (höchstens 4 Gew.%) (bekannt als Pripol 1004 von Unichema International).

Die Strukturen einer C₃₆-Dimerfettsäure und einer C₄₄-Dimer­ fettsäure werden beispielhaft im folgenden dargestellt:

Neben solchen acyklischen bzw. aliphatischen Dimerfettsäuren sind auch cyklische Fett-Dicarbonsäuren geeignet, welche ebenfalls bei der Dimerisierung von Fettsäuremonomeren gewonnen werden können. Ferner können Mischungen acyklischer und cyklischer Dicarbonsäuren zur Verwendung als Schmutzlöse­ komponente für die erfindungsgemäße Waschmittelzusammensetzung eingesetzt werden, gegebenenfalls zusammen mit trimeren und monomeren Fettsäuren.

Ein Beispiel für die möglichen aliphatischen bzw. acyklischen und cyklischen oder aromatischen Fett-Dicarbonsäurestrukturen sei im folgenden bei einer Anzahl von 36 Kohlenstoffatomen gezeigt:

aliphatisch/linear

cyclisch

aromatisch

Zur besseren Löslichkeit in Wasser werden die dimere Fettsäure und gegebenenfalls die trimere und monomere Fettsäure vorzugsweise in deren Salze überführt. Geeignet sind hierzu beispielsweise die Salze mit Ammoniumionen oder Alkalimetallionen, insbesondere Natrium und Kalium.

Als erfindungsgemäß wirksame Waschmittelkomponente sind desweiteren geeignet die Derivate der dimeren und gegebenenfalls trimeren und monomeren Fettsäuren, und zwar die Derivate im weitesten Sinne,wie die Ester, Amide, Alkylolamide, Amine, Sulfate und Ethoxylierungsprodukte der genannten Fettsäuren oder der entsprechenden Fettalkohole.

Die Wasserlöslichkeit der erfindungsgemäßen Waschmittel­ komponente kann gegebenenfalls durch Zusatz von wasserlöslichen, organischen Lösungsmitteln oder durch andere Lösungsvermittler, z. B. hydrotrope Verbindungen verbessert werden. In der Regel treten jedoch keine Löslichkeitsprobleme auf, wenn die dimeren und gegebenenfalls trimeren und monomeren Fettsäuren bzw. deren Salze mit dem Detergens- bzw. Tensid- System der Waschmittelzusammensetzung vorgemischt werden.

Der Gehalt der dimeren und ggf. trimeren und monomeren Fett­ säure in der Waschmittelzusammensetzung ist nicht kritisch und kann den gewünschten Anforderungen angepaßt werden. Geeignet ist beispielsweise ein Gehalt von 0,5 bis 10 Gew.% der Schmutzlösekomponente an der gesamten Waschmittelzusammen­ setzung, wobei ein Gehalt von 2 bis 3 Gew.% bevorzugt ist.

Eine Waschmittelzusammensetzung, die erfindungsgemäß mindestens eine dimere Fettsäure oder deren Salz als Schmutzlösekomponente enthält, weist eine sehr gute Wasch- bzw. Schmutzlösewirkung auf, insbesondere gegenüber synthetischen Fasern, vor allem gegenüber Polyesterfasertextilien. Die Schmutzlösekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner stabil im alkalischen Milieu. Somit ist die erfindungsgemäße Wasch­ mittelzusammensetzung mit der speziellen waschaktiven oder reinigungsfördernden Komponente bzw. Schmutzlösekomponente keinen besonderen Einschränkungen oder Bedingungen unterworfen, wie dies bei der Verwendung herkömmlicher Schmutzlöse­ komponenten der Fall war.

Somit können der erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzung neben der oben näher beschriebenen, speziellen Reinigungs- bzw. Schmutzlösekomponente und dem an sich bekannten Detergens- bzw. Tensidmittel uneingeschränkt weitere übliche, an sich bekannte Waschmittelbestandteile zugesetzt werden. So können in den üblichen Gehaltsmengen (z. B. von 0 bis 30 Gew.% pro Bestandteil) Lösungsmittel, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe, Füllmittel, optische Aufheller, pH-einstellende Mittel, Enzyme, Stabilisatoren, Weichmacher, Duftstoffe, andere schmutzlösende Mittel und andere waschfördernde Mittel in der Waschmittelzusammensetzung vorhanden sein. Insbesondere können in der Waschmittelzusammensetzung sogenannte Builder enthalten sein, z. B. alkalische Materialien wie Soda und Silikate, Ionenaustauschmittel, und zwar in einem gewünschten bzw. typischen Gehalt, z. B. bis 50 Gew.%.

Auch hinsichtlich des an sich bekannten Detergens- bzw. Tensidmittels bestehen in der erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzung keine Einschränkungen. So können nichtionische, anionische, ampholytische, zwitterionische und kationische Detergentien oder deren Mischungen verwendet werden. Die Menge des Detergensmittels kann in einem Bereich von 0,5 bis 30 Gew.%, vorzugsweise in einem Bereich von 4 bis 10 Gew.%, in der Waschmittelzusammensetzung vorliegen.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand folgender Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Ein aus der Dimerisierung von C-18-Tallöl-Fettsäure erhaltenes Produkt (technischer Grad) mit etwa 45% dimerer C36-, etwa 40% trimerer C54- und etwa 15% monomerer C18-Fettsäure (Pripol 1828 von Unichema International, Gouda, Niederlande) wurde unter verschiedenen Bedingungen folgendermaßen in das Kalium- bzw. Ammonium-Salz überführt, also verseift:

• a) 100 g Dimerisierungsprodukt + 40 g KOH 50 + 35 g H₂O
• b) 100 g Dimerisierungsprodukt + 28,4 g KOH 50 + 35 g H₂O
• a) 100 g Dimerisierungsprodukt + 66,1 g Triethylamin + 15 g H₂O.

Die Löslichkeit in destilliertem Wasser war bei einer Konzentration des Salzes von 5 Gew.% bei dem unter a) erhaltenen Salz gut, bei dem unter b) erhaltenen Salz mittelmäßig gut und bei dem unter c) erhaltenen Salz schlecht. Die Löslichkeiten sowie der pH-Wert und die Trübungswerte der 5%igen wäßrigen Lösungen sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle 1

Das Kaliumsalz dieses Fettsäuregemisches mit dimerer, trimerer und monomerer Fettsäure wurde verschiedenen Waschmittel­ zusammensetzungen gemäß den in der Tabelle 2 gezeigten Bestandteilen und Mengenangaben zugesetzt.

Tabelle 2

Beispiel 2 Durchführung der Untersuchung

Unter Verwendung der Waschmittelzusammensetzung Nr. 1 wurden Waschversuche in zwei Haushaltswaschmaschinen vorgenommen, die zur Vermeidung sich kumulierender, maschinenspezifischer Unterschiede alternierend, d. h. zyklisch vertauscht, eingesetzt wurden. Zum Vergleich wurde eine der Waschmittelzusammensetzung Nr. 1 entsprechende Waschmittelzusammensetzung, die jedoch keine dimere Fettsäure enthielt, eingesetzt. Als weitere Vergleichsprobe wurde eine handelsübliche Waschmittel­ zusammensetzung eingesetzt.

Es wurde im Buntwaschprogramm bei 60°C ohne Vorwäsche bei einer Maschienenbeladung von 4,5 kg normal verschmutzter Haushaltswäsche bei einer Wasserhärte von 2,85 mmol/l (16° d Härte) gewaschen. Pro Versuchsreihe wurden 12 Waschwiederholungen vorgenommen.

Prüfbedingungen

Die Bestimmung der Waschwirkung erfolgte an unter Beiladung von durchschnittlich verschmutzter Haushaltswäsche mitgewaschenen Testgeweben.

Als Testgewebe wurden je Waschgang 4 Trägergewebe 40 _* 50 cm² aus Polyester/Baumwolle zugesetzt, auf die zur Beurteilung der Schmutzentfernung folgende Gewebeprüflinge von 10 _* 10 cm² aufgenäht wurden:
wfk 20 D: Polyester/Baumwolle - Pigment/Hautfett
CFT-CS-1: Baumwolle - Blut
CFT-BC-1: Baumwolle - Tee
CFT-AS-2: Baumwolle - Ruß/Pflanzenöl
EMPA-116: Blut/Milch/Tusche.

Die Prüflinge wurden einmal gewaschen, getrocknet und auf der nicht zu messenden, linken Seite vorsichtig glatt gebügelt. Die Reinigungswirkung wurde in Anlehnung an DIN 44 983 Pkt. 4.1 durch Messung der Remission (Weißgrad) an den gewaschenen Schmutzgeweben ermittelt. Aus den insgesamt gemessenen Remissionseinzelwerten wurde je Gewebetyp der Mittelwert und der entsprechende Vertrauensbereich für 95%-ige statistische Sicherheit errechnet.

Ergebnisse der Untersuchung

Die Ergebnisse der Untersuchung sind in Tabelle 3 dargestellt.

Tabelle 3

Waschergebnisse als Remissionswerte (Weißgrad) in % im 60°C-Buntwaschprogramm

Wie sich aus den in Tabelle 3 dargestellten Ergebnissen ergibt, weist die erfindungsgemäße Waschmittelzusammensetzung, die die dimere Fettsäure enthält, eine im Vergleich zu den Vergleichs- Waschmittelzusammensetzungen sehr gute Waschwirkung auf. Bemerkenswert ist der reinigungsfördernde Effekt der dimeren Fettsäure gegenüber Baumwoll-Polyester-Mischgewebe. Dies belegt, daß die erfindungsgemäße Waschmittelzusammensetzung für Textilgewebe, welches Polyesterfasern enthält, besonders geeignet ist.

Claims (11)

1. Waschmittelzusammensetzung, welche neben an sich bekanntem Detergensmittel und üblichen Waschmittelbestandteilen mindestens eine dimere Fettsäure, deren Salz oder Derivat enthält.

2. Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mischung aus dimeren Fettsäuren bzw. deren Salzen oder Derivaten mit jeweils verschiedener Anzahl an Kohlenstoffatomen enthält.

3. Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mischung aus dimeren und trimeren Fettsäuren und ggf. monomeren Fettsäuren, oder den Salzen oder Derivaten dieser Fettsäuren, enthält.

4. Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dimeren und trimeren und ggf. monomeren Fettsäuren von demselben Fettsäuremonomer stammen.

5. Waschmittelzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dimeren und ggf. trimeren und monomeren Fettsäuren bzw. deren Salze oder Derivate von einer monomeren Fettsäure mit einer Anzahl an 16 bis 30 Kohlenstoffatomen stammen.

6. Waschmittelzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dimere Fettsäure bzw. deren Salz oder Derivat durchschnittlich 36 Kohlenstoffatome aufweist.

7. Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die dimere Fettsäure bzw. deren Salz oder Derivat umfassende Wirkstoffanteil der Zusammensetzung aus 40 bis 45 Gew.-% C₃₆-Dimer-Fettsäure, 40 bis 43 Gew.-% C₅₄- Trimer-Fettsäure und 12 bis 15 Gew.-% C₁₈-Monomer-Fettsäure besteht.

8. Waschmittelzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die dimere Fettsäure und ggf. die trimere und monomere Fettsäure bzw. deren Salze oder Derivate umfassende Wirkstoffanteil der Zusammensetzung in einem Gehalt von 0,5 bis 10 Gew.-% enthalten ist.

9. Waschmittelzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Detergensmittel in einem Gehalt von 0,5 bis 30 Gew.-% enthalten ist.

10. Verfahren zum Reinigen von Textilgewebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgewebe mit einer Waschmittel­ zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 in Kontakt gebracht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgewebe Polyesterfasern enthält.