DE2103725A1 - Gerüstsubstanzen für Wasch- und Reinigungsmittel - Google Patents

Gerüstsubstanzen für Wasch- und Reinigungsmittel

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Heinz Dr. 4270 Dorsten; Großmann Heinrich Dr. 4370 Mari. MP Rempfer
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Huels AG
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Chemische Werke Huels AG
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/26—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D3/33—Amino carboxylic acids

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Description

Gerüstsubstanzen für Wasch- und Reinigungsmittel
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung neuer Gerüstsubstanzen für Wasch- und Reinigungsmittel.
Es ist bereits bekannt, daß der Zusatz bestimmter Substanzen, die für sich keine Reinigungskraft besitzen, diejenige von Seifen und synthetischen Detergentien und deren Mischungen steigern kann. Man nennt, solche Substanzen Gerüstsubstanzen, Aufbaustoffe oder Builder.
Die theoretischen Hintergründe der Wirkungen solcher Gerüstsubstanzen sind noch nicht bekannt, und daher ist eine Vorhersage darüber nicht möglich, welche Verbindungstypen geeignet sein könnten.
Die Schwierigkeiten bei der Aufklärung dieser theoretischen Hintergründe ergeben sich vor allem aus der Vielzahl der Einzelwirkungen, die insgesamt zur Verstärkung der Reinigungskraft der Detergentien beitragen:
Neutralisieren von saurem Schmutz,
Inaktivieren von in der Waschlösung anwesenden Mxneralbestandteilen,
Löslichmachen bzw. Emulgieren wasserunlöslicher Schmutzteilchen,
Stabilisieren von Schmutzfeststoffsuspensionen, Peptisieren der Schmutzagglomerate, Regulieren des Schaumvermögens der Waschflotte.
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Besonders bekannt als Gerüstsubstanzen sind bislang die anorganischen, alkalisch wirkenden Substanzen: Alkalibicarbonate, -carbonate, -borate, -phosphate, -polyphosphate und -silikate.
Eine ausgezeichnete Stellung haben die Alkalipolyphosphate, die augenblicklich nahezu ausschließlich angewendet werden.
Der Einsatz der Alkaliphosphate als Gerüstsubstanzen in Waschini tteln bringt jedoch zwei Nachteile mit sich. Zum einen hydrolysieren sie leicht zu niederen Phosphaten, die minderwertige Gerüstsubstanzen sind, und zum anderen fördern sie den Algenwuchs in Flüssen und Seen in einem solchen Ausmaß, daß der Sauerstoffhaushalt der Gewässer erheblich gestört wird (Chemical and Engineering News 44/1969 S. 5 ff, 53/1969 S. 7 ff) .
Man hat daher bereits organische Verbindungen als Gerüstsubstanzen eingesetzt. Bekannt .sind beispielsweise: Natrium- und Kalium-äthylendiamintetraacetat, Natrium- und Kalium-N-(2-hydroxyäthyl) -äthylendiamintriacetat, Natrium- und Kalium- und Triäthanolammonium-N- (2-hydroxyäthyl) -nitrilodiacetat und das Natriumsalz der Nitrilotriessigsäure und der Zitronensäure (Engineering Chemical News 440/1970 S.32, Newsweek (24.8.1970) S. 48) .
Diese Verbindungen können jedoch nicht in größeren Mengen eingesetzt werden, da sie eine zu starke Komplexbildung mit Schwermetallen und Übergangsmetallen zeigen.
Dies würde zu einer Verarmung beziehungsweise Anreicherung an Spurenelementen in den Gewässern und mithin gleichfalls zu einer Störung des biologischen Gleichgewichtes führen. .
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Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile des relevanten Standes der Technik zu überwinden. Es wurde nun gefunden, daß Salze von N-alkylsubstituierten Aminosäuren der allgemeinen Formel
N - (CH,) - COOX
ausgezeichnete Gerüstsubstanzen für Wasch- und Reinigungsmittel sind. Dabei können die Reste R, und R2 folgende Bedeutung haben:
R11 ein geradkettiger oder verzweigter gesättigter aliphatischer Rest mit 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4, Kohlenstoffatomen oder
ein Oxalkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen.
R„: ein Wasserstoffatom,
ein geradkettiger oder verzweigter gesättigter aliphatischer Rest mit 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4, Kohlenstoffatomen oder ein Oxalkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen.
In der allgemeinen Formel soll η für eine ganze Zahl von 1 bis 3 und X für Natrium oder Kalium stehen.
Die erfindungsgemäße Gerüstsubstanz soll in den Wasch- und Reinigungsmitteln in einer Menge von 5 bis 40 Gewichtsprozent, bevorzugt 8 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Waschmittels, anwesend sein. Das Verhältnis Gerüstsubstanz zu Tensid ist dabei im allgemeinen 1:2 bis 10 : 1.
Die Herstellung der Verbindungen gem. der Erfindung kann nach an sich bekannten Methoden vorgenommen werden-So eignet sich z.B. zur Herstellung der N-alkylierten Glycine bzw. deren Salze die Umsetzung von primären oder sekundären Aminen mit Formaldehyd / Blausäure und anschließender Verseifung oder mit Chloressigsäure oder mit den Alkalisalzen der
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Chloressigsäure,besonders deren Na-SaIz,in Gegenwart von ^wäßrigem Alkali. N-alkylierte ß~Aminopropionsäure bzw. deren •Salze können z.B. durch die Umsetzung primärer oder sekundärer Amine mit Acrylnitril und anschließender Verseifung hergestellt werden.
j Die Herstellung von N-alkylierter </ -Aminobuttersäure bzw. deren Salze kann durch Umsetzung von /-Chlorbuttersäureestern mit Aminen und anschließender Verseifung oder aus der Aminosäure durch Alkylierung mit Alky!halogeniden erfolgen.
Die erfindungsgemäßen Gerüstsubstanzen können z.B. allen Wasch- und Reinigungsmitteln auf der Basis von n-Alkylbcnzolsulfonaten, n-Paraffinsulfonaten, n-01efinsulfonaten. Seifen und nichtionogenen Tensiden wie Äthylenoxidaddukten von Fettalkoholen, Alky!phenolen oder Fettsäureamiden zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in den Wasch- und Reinigungsmitteln die bisher hauptsächlich als Gerustsubstanzen eingesetzten Phosphate, insbesondere Natriuirttripolyphosphat nicht nur vollwertig ersetzen, sondern ergeben gegenüber diesen, besonders in hartem Wasser, sogar noch bessere Waschwerte. Der relative Viaschwert errechnet sich aus der Formel:
(a-b) · 100
: = % Waschwert
c-b
Darin bedeuten:
a = Remissionswert Gewebe gewaschen
b = " " " testverschmutzt C= " " " unverschmutzt.
Die Remission, ein Wert für die durch den Wacchvorgang bedingte Aufhellung, wurde mit dem Elrephc-Photometer der F zu. Z&iss gern = .;san. Dag Gerät wurde ~O3i Filter B 57 gegen
•~ ; ■-■ ,:;- ■< ν / 1 1 '*! S
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den Standard Nr. 20 707 geeicht.
Um die Wirkung der erfindungsgemäßen Gerüstsubstanz; mit der gebräuchlichsten des Standes der Technik zu vergleichen, wurden folgende Versuche durchgeführt:
Beispiele 1 bis 3
Ein WFK-Tes tbaumwo llgewebe wird in einem Launäer~O~Meter# einer genormten Laborwaschmaschine, bis 90 ° C, jeweils 30 Minuten in wäßriger Flotte gewaschen. Die Waschflotte enthält stets 1 g/l n-Alkylbenzolsulfonat als v/aschaktive Substanz und 2 g/l der in der nachfolgenden Tabelle angeführten Gerüstsubstanzen. Für die Waschversuche wird ein Trinlcwasser mit Härtegrad 12 verwendet. Die Aufhellung des gewaschenen Gewebes wird durch die Messung der Remission bestimmt. Der relative Waschwert ist aus 16 Einzelmessungen errechnet.
Tabelle
Art der Gerüstsubstanz Waschwert
Bis-ß-oxäthyl-glycin - Na 60
Bis-ß-oxäthyl-aminopropionsaures-Na 51
Na-Tripolyphosphat (zum Vergleich) 47
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Claims (3)

- 6 - ' O.Z. 2528 26.1.1971 Patentansprüche
1. Verwendung von Salzen N-alkylsubstituierter Aminosäuren der allgemeinen Formel
N - (CH2) n - COOX ,
in der R- ein geradkettiger oder verzweigter gesättigter aliphatischer Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder ein Oxalkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, R2 ein Wasserstoff atom oder ein geradkettiger oder verzweigter gesättigter aliphatischer Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder ein Oxalkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, η eine ganze Zahl von 1 bis 3 und X gleich Natrium oder Kalium sein kann, als Gerüstsubstanz für Wasch— und Reinigungsmittel.
2. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß R, ein geradkettiger oder verzweigter gesättigter aliphatischer Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Oxalkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, R- ein Wasserstoffatom oder ein geradkettiger oder verzweigter gesättigter aliphatischer Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Oxalkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, η eine ganze Zahl von 1 bis und X gleich.Natrium oder Kalium sein kann.
3. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
R, der Methyl-, Oxäthyl- oder Oxpropylrest, R2 ein Wasserstoffatom, der Methyl-, Oxäthyl- oder Oxpropylrest, η eine ganze Zahl von 1 bis 3 und 2 gleich Natrium oder Kalium sein kann.
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