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Die
Erfindung betrifft Geschirrspülmittel
mit spezifischem Viskositätsprofil
bestehend aus einer verdickten Tensidmischung, die nicht durch flüssigkristalline
Strukturen hervorgerufen wird.
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Versucht
man mit herkömmlichen
Mitteln ein genau dosierbares, ausgezeichnet reinigendes, handverträgliches,
temperatur- und lagerstabiles, gießfähiges und ökologisch besonders vertragliches
Handgeschirrspülmittel
herzustellen stößt man schnell
an die Leistungsgrenze der Produkte. Aufgabe der Erfindung war es nun,
ein Handgeschirrspülmittel
zu formulieren, daß neben
der sonst für
diese Produktgruppe üblichen
Tensidmischungen eine Komponente zur Einstellung eines spezifischen
Viskositätsprofil
enthält.
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Verdickte
Reinigungsmittel sind im Stand der Technik bekannt. Es werden u.
a. Polymere, Kieselsäuren,
Tone uns Silikate und andere Inhaltstoffe verwendet.
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Die
WO 95/20027 A1 beschreibt
flüssige
oder gelförmige
Handgeschirrspülmittel,
die durch Zugabe von Aminoxid verdickt sind.
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Die
WO 95/07971 A1 beschreibt
gelförmige
Geschirrspülmittel
mit einem Gehalt an Proteaseenzym, welches die Handmildheit sicherstellen
soll.
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Die
WO 95/06108 A1 beschreibt
konzentrierte oder gelförmige
Geschirrspülmittel,
die durch Zusatz von Calciumsalzen und Xylolsulfonaten verdickt
werden. Der Zusatz von zweiwertigen Ionen zu Tensiden führt häufig zur
Dimerisierung von Tensiden und damit zur Ausbildung flüssigkristalliner
Strukturen in Handgeschirrspülmitteln.
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Die
GB 2280682 A beschreibt
Harnstoff enthaltende gelförmige
Mittel, die in der hexagonal flüssigkristallinen
Phase vorliegen. Die Viskosität
solcher flüssigkristallinen
Zusammensetzungen in der Produktion, der Lagerung und Anwendung
ist aber nur sehr schwer zu kontrollieren.
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In
der
WO 94/09100 A1 wird
vorgeschlagen durch Zusatz von Borsäure gelförmig Handgeschirrspülmittel
auf Basis von Polyhydroxyfettsäureamiden
zu stabilisieren.
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Die
in vielen Publikationen erwähnten
gelförmigen
Maschinengeschirrspülmittel
aus Builder (wie Phosphat), Alkali (wie Soda), wenig (in der Regel
bis 5 Gew.-%) Tensid sind u. a. wegen des hohen Alkalianteils für Handgeschirrspülmittel
nicht geeignet.
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Arbeitet
man hohe Mengen typischer Tensidmischungen aus anionischen Tendsiden
wie Fettalkoholethersulfat oder Fettalkoholsulfat, nichtionischen
Tensiden wie Alkylpolyglykosid und zwitterionischen Tensiden wie
z. B. Betaine in Handgeschirrspülmittel
ein, so erhält
man, vermutlich wegen der Bildung flüssigkristalliner Phasen, häufig hochviskose,
schlecht dosierbare und schlecht lösliche Produkte. Versucht man
mit zusätzlichen
Lösemitteln zusätzlichen
Lösemitteln
die Erniedrigung der Viskosität
zu gewährleisten,
so verschlechtert sich zum einen in manchen Fällen die Lagerstabilität der Mittel,
zum andern ist bei niedrigviskosen Produkten häufig schlecht zu dosieren.
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Auch
können
bei angebranntem, getrockneten Schutz sehr gezielt Schmutzflecken
behandelt werden. Hier hat ein verdicktes Produkt deutliche Vorteile
in der Anwendung.
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Keine
im Stand der Technik vorgeschlagenen Zusammensetzungen eignet sich
aber als genau dosierbares, lichtechtes, ausgezeichnet reinigendes,
handverträgliches,
temperatur- und lagerstabiles, gießfähiges und ökologisch besonders verträgliches
Handgeschirrspülmittel
mit spezifischem Viskositätsprofil.
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Geanu
dosierbare, lichtechte, ausgezeichnet reinigende, handverträgliche,
temperatur- und lagerstabile, gießfähige und ökologisch besonders verträgliche Produkte
mit guten Gießeigenschaften
und hervorragenden Reinigungsleistungen erhält man, wenn man ein Gemisch
aus Fettalkoholethersulfat, ggf. Fettalkoholsulfat, Alkylpolyglykosid
und Betain zusammen mit einem Polymer bereitstellt.
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Besondere
Vorteile erhält
man, wenn man den verdickten Mischungen eine Zusammensetzung aus Na-Salzen
der Adipin-, Bernstein- und Glutarsäure beimengt, wie sie z. B.
unter dem Handelsnamen Sokalan® DSC-Na erhältlich ist.
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Gegenstand
der vorliegenden Anmeldung ist demnach ein Handgeschirrspülmittel
mit spezifischem Viskositätsprofil
enthaltend Tensidmischungen aus anionischen Tensiden und oder nichtionischen
Tensiden und/oder Betaintenside, ein Gemisch aus Natriumsalzen der
Adipin-, Bernstein- und Glutarsäure
sowie Polymere.
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Als
Tensidmischungen eignen sich besonders jene aus anionischen und
nichtionischen Tensiden. Aber auch die zusätzliche Verwendung von Betaintensiden
im Gemisch kann für
viele Anwendungen sehr sinnvoll sein. Insgesamt verwendet man die
Tenside in Mengen von 0,4 bis 40 Gew.-%, bevorzugt von 1 bis 35 Gew.-%,
besonders bevorzugt 3 bis 30 Gew.-% und äußerst bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%.
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Besondere
Vorteile erhält
man, wenn man den verdickten Mischungen eine Zusammensetzung aus Na-Salzen
der Adipin-, Bernstein- und Glutarsäure beimengt, wie sie z. B.
unter dem Handelsnamen Sokalan® DSC-Na erhältlich ist.
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Polymere
im Sinn der vorliegenden Erfindung sind Acrylsäure-Polymere, Acrylsäure-Methacrylsäure-Polymere,
(Carboxy-)vinylpolymere, Heteropolysaccaride (Xanthan, Guar, propoxyliertem
Guar) und etwas weniger bevorzugt andere im Markt bekannte polymere
Verdicker.
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Anionische
Tenside gemäß der vorliegenden
Erfindung können
aliphatische Sulfate wie Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate,
Dialkylethersulfate, Monoglyceridsulfate und aliphatische Sulfonate
wie Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Ethersulfonate, n-Alkylethersulfonate,
Estersulfonate, und Lingninsulfonate sein. Ebenfalls im Rahmen der
vorliegenden Erfindung verwendbar sind Fettsäurecyanamide, Sulfobernsteinsäureester,
Fettsäureisethionate,
Acylaminoalkansulfonate (Fettsäuretauride),
Fettsäuresarcosinate,
Ethercarbonsäuren
und Alkyl(ether)phosphate.
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Besonders
bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind die Fettalkoholethersulfate.
Fettalkoholethersulfate sind Produkte von Sulfatierreaktionen an
alkoxylierten Alkoholen. Dabei versteht der Fachmann allgemein unter
alkoxylierten Alkoholen die Reaktionsprodukte von Alkylenoxid, bevorzugt
Ethylenoxid, mit Alkoholen, bevorzugt im Sinne der vorliegenden
Erfindung die längerkettigen
Alkohole. In der Regel enstehen aus n Molen Ethylenoxid und einem
Mol Alkohol, abhängig
von den Reaktionsbedingungen ein komplexes Gemisch von Additionsprodukten
unterschiedlichen Ethoxylierungsgrades. Eine weitere Ausführungsform
besteht im Einsatz von Gemischen der Alkylenoxide bevozugt des Gemisches
von Ethylenoxid und Propylenoxid. Ganz besonders bevorzugt im Sinne
der vorliegenden Erfindung sind niederethoxylierte Fettalkohole
(1–4 EO, bevorzugt
2 EO).
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Bevorzugt
werden die anionischen Tenside in Mengen zwischen 0,2 und 29,8 Gew.-%
eingesetzt, bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis
20 Gew.-%. Aber auch Mengen bis ungefähr 45 Gew.-% können verwendet
werden, z. B. wenn die Verwendung von Fettalkoholsulfaten bevorzugt
wird.
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Nichtionische
Tenside im Rahmen der vorliegenden Erfindung können Alkoxylate sein wie Polyglycolether,
Fettalkoholpolygycolether, Alkylphenolpolyglycolether, endgruppenverschlossene
Polyglycolether, Mischether und Hydroxymischether und Fettsäurepolyglycolester
sein. Ebenfalls verwendbar sind Ethylenoxid, Propylenoxid, Blockpolymere
und Fettsäurealkanolamide
und Fettsäurepolyglycolether.
Eine wichtige Klasse nichtionischer Tenside die erfindungsgemäß verwendet
werden kann, sind die Polyol-Tenside und hier besonders die Glucotenside,
wie Alkylpolyglycosid und Fettsäureglucamide.
Besonders bevorzugt sind die Alkylpolyglucoside.
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Alkylpolyglycoside
sind Tenside, die durch die Reaktion von Zuckern und Alkoholen nach
den einschlägigen
Verfahren der präparativen
organischen Chemie erhalten werden können, wobei es je nach Art
der Herstellung zu einem Gemisch monoalkylierter, oligomerer oder
polymerer Zucker kommt. Bevorzugte Alkylpolyglykoside können Alkylpolyglucoside
sein, wobei besonders bevorzugt der Alkohol ein langkettiger Fettalkohol
ist oder ein Gemisch langkettiger Fettalkohole ist mit verzweigten
oder unverzweigten Alkylkettenlängen zwischen
C8 und C18 und der
Oligomerisierungsgrad der Zucker zwischen 1 und 10 ist.
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Besonders
bevorzugt verwendet man die Alkylpolyglycoside in Mengen zwischen
0,1 bis 14,9 Gew.-% bevorzugt 1 bis 8 Gew.-% und besonders bevorzugt
1,0 bis 4,0 Gew.-%.
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Zu
den zwitterionischen Tensiden oder Amphotensiden, die erfindungsgemäß eingesetzt
werden können,
zählen
die Alkylbetaine, die Alkylamidobetaine, die Imidazoliniumbetaine
und die Aminopropionate, genauso wie die Sulfobetaine und Biotenside.
Ein bevorzugter Inhaltsstoff ist Alkylamidobetain.
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Bevorzugt
werden diese zwitterionischen Tenside in Mengen zwischen 0,1 bis
14,9 Gew.-% bevorzugt 0,5 bis 8 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,0
bis 4,0 Gew.-% eingesetzt.
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Als
Lösungsvermittler,
etwa für
Farbstoffe und Parfümöle können beispielsweise
Alkanolamine, Polyole wie Ethylenglycol, Propylenglycol, 1,2 Glycerin
und andere ein- und mehrwertige Alkohole, sowie Alkylbenzolsulfonate
mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Alkylrest dienen.
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Die
für die
erfindungsgemäßen Mittel
günstige
Viskosität
liegt bei 20°C
zwischen 1000 und 10000 mPas, bevorzugt zwischen 2500 und 10000
mPas besonders bevorzugt zwischen 2500 und 10000 mPas sowie ebenfalls
bevorzugt bei 3000 bis 7000 mPas (Scherrate von 10 s–1)
bzw. 500 und 5000 Pas (Scherrate von 30 s–1).
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Für günstige Lagereigenschaften
bevorzugte Werte der Nullscherviskosität ηc liegen
zwischen 1000 bis 10000 Pas bevorzugt zwischen 1000 und 5000 Pas.
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Die
Viskosität
der erfindungsgemäßen Mittel
kann durch Polymermengen zwischen 0,01 und 5 Gew.-%, bevorzugt zwischen
0,02 und 4 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,05 und 3 Gew.-%,
ganz besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 1,5 Gew.-% und äußerst bevorzugt
zwischen 0,2 und 0,9 Gew.-% eingestellt werden. Die Mengen können von
Polymer zu Polymer unterschiedlich sein. Auch die verwendete Tensidzusammensetzung
spielt in der Mengenwahl eine Rolle. Besonders geeignet haben sich
hierbei Methacrylsäure-Acrylsäure-Copolymere gezeigt.
Ebenfalls geeignet ist die Verwendung von Carboxyvinylpolymeren
und Acrylsäure-Polymeren.
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Es
wurde überaschend
gefunden, daß besonders
geeignete Polymere besonders ein Acrylsäurepolymer der Fa. Goodrich
(Carbopol® 473),
ein Carboxyvinylpolymer der Fa 3V Sigma (Polygel® W30)
und ein Methacrylsäure-Acrylsäure-Polymer
der Fa. Polymer Latex (Rohagit® SD 15) sind. Natürliche Polymere,
wie Guar oder Xanthan befriedigen nicht in allen Punkten die hohen
Anforderungen an Löslichkeit
und Lagerstabilität, die
der Verbraucher heute an ein modernes Handgeschirrspülmittel
stellt.
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Besonders
ins Gewicht fällt
hierbei die Klarheit der Produkte. Ein Absetzen von Phasen oder
Inhaltsstoffen sowie ein trübes
Aussehen ist in der Regel nicht erwünscht.
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Besondere
Vorteile erhält
man, wenn man den verdickten Mischungen eine Zusammensetzung aus Na-Salzen
der Adipin-Bernstein- und Glutarsäure beimengt, wie sie z. B.
unter dem Handeslnamen Sokalan®DSC-Na erhältlich ist.
Als Besonders günstig
hat sich hierbei der Einsatz von 0,1 bis 8 Gew.-%, bevorzugt 0,5
bis 7 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,3 bis 6 Gew.-% und äußerst bevorzugt
2 bis 4 Gew.-%.
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Eine
weitere günstige
Komponente der erfindungsgemäßen Mittel
sind Lösungsmittel
(z. B. Alkohole, wie Ethanol). Sie tragen zur Einarbeitung von Parfum
und Farbstoff bei, verhindern die Ausbildung flüssigkristalliner Phasen und
haben Anteil an der Bildung klarer Produkte. Zuviel Lösungsmittel
bewirkt aber ein zu starkes Absinken der Viskosität. Daher
sind erfindungsgemäß zwischen
3 und 12 Gew.-% Lösungsmittel
enthalten, bevorzugt zwischen 4 und 10 Gew.-% besonders bevorzugt
zwischen 5 und 10 Gew.-%.
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Die
Löslichkeit
ist ein entscheidender Faktor. Erfindungsgemäße Mittel haben naturgemäß ein anderes
Löseverhalten
als herkömmliche
Handgeschirrspülmittel.
Auf eine genügend
schnelle Auflösezeit
muß daher
geachtet werden.
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Erfindungsgemäße Mittel
lösen sich
in üblicher
Verdünnung
im Handgeschirrspülbecken
zwischen 15 und 240 Sekunden, bevorzugt zwischen 20 und 120 Sekunden
bevorzugt zwischen 20 und 100 Sekunden auf. Die Auflösezeit ist
von der Verdickung und den gewählten
Tensidkombinationen abhängig.
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Die
Lichtechtheit der Produkte ist ein besonders wichtiger Faktor. Der
Verbraucher bevorzugt durchscheinende Flaschen mit Farbstoffen.
Dadurch ergeben sich hohe Anforderungen an die Lichtechtheit der
Produkte. Besonders geeignet haben sich die Verwendung von Acrylsäure- Polymeren. Ebenfalls
geeignet ist die Verwendung von Carboxyvinylpolymeren hierbei Methacrylsäure-Acrylsäure-Copolymeren.
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In
diesem Zusammenhang kann erfindungsgemäß auch der Einsatz von UV-Stabilisatoren
erfolgen. Besonders günstig
vom Standpunkt der Produktionskosten ist aber ein Verzicht auf derartige
Mittel, da sie häufig
zur Reinigungsleistung nicht beitragen.
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Viel
der erfindungsgemäß untersuchten
Mischungen zeigen ein zeitlich veränderliches Viskositätsprofil.
Dies ist besonders wünschenswert,
da beim Produktionsprozeß eine
dünnflüssigere
Masse bevorzugt wird, im Punkte Lagerstabilität und Verwendungskomfort aber
auf höherviskose
Produkte Wert gelegt wird.
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Eine
weiterhin verbesserte Reinigungsleistung besonders bei angebranntem
Schmutz erhält
man bei der Verwendung von Abrasivstoffen, bevorzugt wasserlöslichen
Abrasivstoffen, besonders Alkalimetallbicarbonat, Alkalimetallsulfat
u. ä.
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Daneben
können
noch weitere, in Handgeschirrspülmitteln übliche,
Inhaltsoffe, wie z. B. Entschäumer (wie
z. B. Siliconöle,
Paraffinöle
oder Mineralöle),
Strukturierungsmittel, Parfumstoffe, Farbstoffe Korrosionsinhibitoren,
Konservierungsmitteln o. ä.
in Handgeschirrspülmitteln übliche Inhaltsoffe
in Mengen bis zu 5 Gew.-% enthalten sein.
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Beispiele
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Die
verdickende Wirkung der Polymere und den weiteren positiven Einfluß der Verdicker
auf die übrigen
Eigenschaften der Aufgabe sei beispielhaft an folgenden Rezepturen
verdeutlicht.
| Rezeptur
1: | 31,5
Gew.-% C12Alkoholethersulfat(2EO)Na-Salz |
| | 5
Gew.-% C12-Alkylpolyglucosid dp1,2 |
| | 3
Gew.-% Cocoamidobetain |
| | 2,5
Gew.-% Dicarbonsäuregemisch
(Sokalan®-DSC-Na) |
| | 5
Gew.-% Ethanol |
| | 0,7
Gew.-% Parfum |
| | 1,0
Gew.-% Polymer |
| | Spuren
von Farbstoff |
| | Wasser
ad 100 |
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Als
Polymere wurden Acrylsäure-Polymer,
Acrylsäure/Methyacrylsäure-Polymer
und Carboxyvinylpolymer verwendet.
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Im
Falle des Acrylsäurepolymers
waren folgende Parameter zu beobachten:
Viskosität, 20°C 5700 mPas;
Kältetrübungspunkt
+2°C/+6°C; Auflösezeit 81
Sekunden
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Eine
Veränderung
des Sokalan-DSC-Gehaltes bewirkte in Mengen oberhalb 2 Gew.-% eine
klare Lösung
der Inhaltsstoffe. Ebenfalls kann innerhalb gewisser Grenzen die
Viskosität
der Mischung durch dieses Mittel beeinflußt werden. Ein weiterer Einfluß des Sokalan
DSC wurde auf die Löslichkeit
der Mischung festgestellt.
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Auch
die Ethanolmenge hat einen Einfluß auf die Homogenität und die
Viskosität.
Bei Variation der Menge des Lösungsmittels
in obiger Rezptur zeigt sich eine Inhomogenität unterhalb 4 Gew.-%. Die kann
aber von Rezeptur zu Rezeptur verschieden sein. Die Viskosität kann beeinflußt (gesenkt)
werden, indem man die Lösemittelmenge
erhöht.
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Im
einem üblichen
Geruchstest durch Experten schnitten die verschiedenen Rezpturen
differenzierbar, aber insgesamt gut ab
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In
einem Test auf Lichtbeständigkeit
(Xenotest 150), indem die Stabilität einer UV-sensiblen Komponente
(Farbstoff) getestet wurde, schnitten die unterschiedlichen Rezepturen
differenzierbar gut ab.
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In
einem Test einer erfindungsgemäßen Mischung
auf Spüleigenschaften
wurde eine Zusammensetzung analog Rezeptur 1 aber mit 0,7 Gew.-Carbopol
473® (Acrylsäure-Polymer) durchgeführt.
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Die
Viskosität
betrug 3500–4000
mPas, die Auflösezeit
zwischen 45–70
Sekunden.
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Die
Reinigungsleistung an Schmutz war sehr gut, die Reinigungsleistung
an Fett war überdurchschnittlich
gut, das Schaumvermögen
mit und ohne Ölzusatz
war gut, und das Emulgiervermögen
ebenfalls.
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Das
verdickte Prudukt wirkt also stärker
als vergleichbare Handgeschirrspülmittel.