DE2119109A1 - Enzymenthaltende Trockenpulver-Detergenszubereitungen - Google Patents

Description

DIPL.-IXO. HANS W. OROEXIXG DIPL.-CIIEM. DR. ALFRED SCHÖN

PATENTANWÄLTE

Case No. W-176-U / S/W 15-3 Witco Chemical Corporation, 277 Park Avenue, Few York, N.Y./USA

Enzymenthaltende Trockenpulver-Detergenszubereitungen

Die Erfindung betrifft ein neues Trockenpulver -Was ch.de tergens in Form einer enzymenthaltenden Vareinweichzubereitung, die synergistische Eigenschaften besitzt. In dieser Zubereitung sind relativ inaktive anorganische Bestandteile mit lipolytischen oder Mischungen aus lipolytischen und proteolytischen und/oder amylolytischen Enzymen kombiniert.

Es ist seit langem bekannt, dass Enzyme bedeutsame Vorteile bieten, wenn sie in wirksamer Weise mit üblichen Reinigungszubereitungen kombiniert werden. Aus zahlreichen technischen und praktischen Erwägungen heraus wurde jedoch erst in jüngerer Zeit die Kommerzialisierung derartiger Produkte in breiterem Umfange durchgeführt. Der Stand der Technik auf diesem Gebiet wird beispielsweise durch die US-Patentschrift 1 882 279, die deutsche Patentschrift 283 923 sowie die DDR-Patente 14 296,

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16 501 und 20 291 wiedergegeben. Wenn es auch "bekannt ist, dass die Einmengung von lipolytischen Enzymen in eine Trockenpul ver-Voreinweichzubereitung erhebliche Vorteile zur Folge hat, und zwar infolge des Vermögens dieser Enzyme, Fettverschmutzungen abzubauen, wie sie beispielsweise durch Speck, Butter, Kochöle, Körperöle oder dergleichen verursacht werden, so nahm man dennoch im allgemeinen an, dass die Verwendung von lipolytischen Enzymen zuviele technische Probleme aufwirft, insbesondere im Hinblick auf die Temperaturstabilität und den pH, um einen wirksamen Einsatz zu gewährleisten.

Durch die Erfindung werden neue enzymenthaltende Trockenpulver-Detergenszubereitungen zur Verfügung gestellt, in welchen in wirksamer Weise lipolytische Enzyme eingesetzt werden können. Diese Zubereitungen bestehen, in Gewichtsteilen, aus folgenden Bestandteilen:

a) Ungefähr 0,001 - 5 Teilen eines aktiven Enzyms, ausgewählt aus lipolytischen Enzymen und Mischungen aus lipolytischen und proteolytischen oder amylolytischen Enzymen,

b) ungefähr 20 - 70 Teilen wenigstens eines anorganischen Sulfats von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen,

c) ungefähr 20 - 70 Teilen wenigstens eines anorganischen Alkali- oder Erdalkali-Pyrophosphats, -Polyphosphate oder -Metaphosphate,

d) ungefähr 2-30 Teilen wenigstens eines Benetzungsmittels, das aus anionischen und nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln ausgewählt wird, und

e) ungefähr 2-10 Teilen Wasser.

Die Enzyme, die sich für eine Verwendung in den neuen erfindungsgemässen WaschdetergensZubereitungen eignen, bestehen im allgemeinen aus lipolytischen Enzymen sowie Mischungen derselben mit proteolytischen oder amylolytischen Enzymen, die bei einem

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pH zwischen ungefähr 3 und 10 aktiv sind. Diese Enzyme werden im allgemeinen als hydrolysierende Enzyme eingestuft. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse bei der Verwendung der erfindungsgemässen Waschdetergenszubereitungen werden Mischungen aus lipolytischen und proteolytischen und/oder amylolytischen Enzymen verwendet, da*diese Enzyme auf verschiedene Weise dahingehend wirken, dass sie verschiedene Arten von Verschmutzungen angreifen.

Von besonderem Wert ist eine Enzymmischung aus lipolytischen Enzymen mit kleineren Mengen an proteolytischen Enzymen. Proteolytische Enzyme beseitigen in bekannter Weise Verschmutzungen, die auf Blut, Eier, Kindernahrung, Gras oder dergleichen zurückzuführen sind. Lipolytische Enzyme erleichtern die Entfernung von Fettversehmutzungen, wie sie beispielsweise durch Speck, Butter, Kochöle oder Körperöle verursacht werden. Amylolytische Enzyme sind spezifisch auf Stärken und Zucker, so dass sie Flecken zu entfernen vermögen, die auf Bratensosse, Eiscreme und Pudding zurückzuführen sind.

Beispiele für geeignete proteolytische Enzyme, die sich in erfindungsgemässe Waschdetergenszubereitungen verwenden lassen, sind Pepsin, Rennin, Trypsin, Chymotrypsine, Elastase, Papain, Carboxypeptidase, Keratinase und Aminopeptidase. Diese Enzyme zersetzten Proteine und ihre Abbauprodukte, Polypeptide, Peptide sowie andere Substanzen, und zwar durch eine Hydrolyse von -CO-NH Verknüpfungen. Beispiele für amylolytische Enzyme sind α-Amyläse, ß-Amylase, Glueoamyläse, Amylo-1,6-a-glucosidase und Oligo-1,6-oc-glucosidase.

Lipase oder lipolytische Enzyme sind dafür bekannt, dass sie die Hydrolyse von Fetten und Fettsäureestern katalysieren, wobei die Endprodukte des Abbaus aus Glyzerin oder einem Alkohol und einer Fettsäure bestehen. Im Handel erhältliche Lipasen

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stammen im allgemeinen von pankreatischen Extrakten von Tieren ab. Beispiele für lipolytische Enzyme, die sich für eine Verwendung in den erfindungsgemässen WaschdetergensZubereitungen eignen, sind Magenlipase, pankreatische lipase, Pflanzenlipasen sowie baktierelle und fungale Lipasen. Im allgemeinen zeigen enzymatische Lipaseprodukte eine optimale Aktivität innerhalb eines pH-Bereiches von ungefähr 4-7 und, in bestimmten Fällen, sogar bis 8 und 9.' Wegen der lipolytischen Aktivität in diesem pH-Bereich hielt man es nicht für möglich, diese lipolytischen Enzyme mit anorganischen kondensierten Phosphaten vereinigen zu können. Es wurde jedoch gefunden, dass die erfindungsgemässen Zubereitungen einen pH-Bereich aufweisen, welcher den Lipasen eine wirksame Wirkungsweise gestattet. Dieser Bereich liegt zwischen ungefähr 5 und 8. Spezifische Beispiele für andere im Handel erhältliche Enzyme oder enzymatische Produkte findet man in "Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology", 2. Auflage (1965), Band 8, Seite 182-188 (N.Y.: John Wiley and Sons, Inc.).

Es ist darauf hinzuweisen, dass die im Handel erhältlichen Enzyme oder enzymatischen Produkte kaum in reinem oder im wesentlich reinen Zustand verkauft werden, sondern vielmehr in Form einer Mischung aus reinem Enzym und einem inerten Träger erhältlich sind. Im Handel erhältliche Enzyrazubereitungen können zwischen ungefähr 2 und ungefähr 20 Gewichts-^ des aktiven Enzyms, vermischt mit einem Vehikel, wie beispielsweise Calciumsulfat oder Natriumsulfat und Natriumchlorid, enthalten. Die Hauptmenge der sich auf dem Markt befindlichen enzyma tischen Produkte enthält 5-10 Gewichts-^ an reinen oder aktiven Enzymen. Unter dem Begriff "aktives Enzym" soll die Menge an reinem Enzym, das in den erfindungsgemässen Waschdetergenszubereitungen verwendet wird, verstanden werden, und zwar unabhängig von dem Gesamtgewicht eines im Handel erhältlichen Produktes .

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Die Menge der in den erfindungsgemässen Waschdetergenszubereitungen eingesetzten aktiven Enzyme kann von ungefähr 0,001 bis ungefähr 5 Gewichts-^o und vorzugsweise von ungefähr 0,005 bis 0,2 Gewichts-^ schwanken, und zwar bezogen auf die fertige Waschdetergenszubereitung.

Die anorganischen Alkali- und Erdalkalisulfate, die in den erfindungsgemässen Waschdetergenszubereitungen verwendet werden, sind bekannt. Spezifische Beispiele sind Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Magnesiumsulfat und Calciumsulfat. Besonders geeignet zur Herstellung der erfindungsgemässen Waschdetergens-' Zubereitungen sind Natriumsulfat und Magnesiumsulfat. Die Waschdetergenszubereitungen können ungefähr 20 - 70 Gewichts-% und in noch vorteilhafterer Weise ungefähr 30 - 60 Gewichts-^ des Sulfats enthalten.

Die anorganischen kondensierten Phosphate, die erfindungsgemäss verwendet werden, sind bekannt. Sie v/erden im allgemeinen als alkalische Builder und Additive in einer Vielzahl von Detergenszubereitungen eingesetzt. Die kondensierten Phosphate, welche in den erfindungsgemässen WaschdetergensZubereitungen verwendet werden können, sind die Alkali- und Erdalkalipolyphosphate, -pyrophosphate und -metaphosphate, wie beispielsweise Trinatriumphosphat, Tetranatriumpyrophosphat, Tetrakaliumpyrophosphat, Natriumtripolyphosphat, Natrium- und Kaliumhexametaphosphate sowie die kondensierten Calcium-, Magnesium- und Bariumphosphate, wobei ferner Mischungen dieser Verbindungen in Präge kommen, insbesondere Natriumtripolyphosphat in Mischung mit Natriumhexametaphosphat. Diese Mischung wirkt als Puffer, so dass ein im wesentlich optimaler pH-Bereich in einer wässrigen Lösung für ein wirksames Funktionieren der lipolytische Bestandteile enthaltenden Enzymzubereitungen gewährleistet ist. Die Menge der vorstehend erwähnten, in den Zubereitungen eingesetzten Phosphate kann zwischen

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ungefähr 20 und 70 $ und in noch vorteilhafterer Weise zwischen ungefähr 35 und 55 %, bezogen auf das Gewicht, schwanken, und zwar bezogen auf die fertigen WaschdetergensZubereitungen.

In die erfindungsgemässen WaschdetergensZubereitungen werden ferner kleine Mengen an Wasser eingemengt, wobei die Wassermenge nicht 10 Gewichts-^ übersteigt und im allgemeinen zwischen ungefähr 2 und 10 $ und vorzugsweise zwischen 3 und 8 $, bezogen auf das Gewicht, liegt. Diese Feuchtigkeit verbleibt im allgemeinen als Rückstand, nachdem alle Komponenten, mit Ausnahme des enzymatischen Produkts, durch Sprühtrocknen oder durch Trocknen in einer Trommel einer wässrigen Aufschlämmung aus beispielsweise einer Mischung aus dem Sulfat, Phosphat und einem Benetzungsmittel formuliert worden sind.

Das Benetzungsmittel besteht aus wenigstens einem nichtionischen oder anionischen grenzflächenaktiven Mittel und liegt in einer Menge von ungefähr 2-30 Gewichts-$ und vorzugsweise ungefähr 3-15 Gewichts-%, bezogen auf die fertige Wasendetergenszubereitung, vor. Geeignete nichtionische grenzflächenaktive Mittel sind Kondensationsprodukte von Alkylenoxyden, beispielsweise Äthylen- und Propylenoxyd, mit langkettigen aliphatischen Alkoholen und langkettigen Alkylphenolen oder Glykolen und Ätherglykolen, Äthylenoxydaddukte von Fettsäuren, Polyoxyäthylenmerkaptane, Poly oxy äthy lenallcy lamine, Poly oxy äthylenalkylamide sowie Fettalkanolamide, Aminoxyde und Phosphinoxyde. Anionische grenzflächenaktive Mittel, die sich für eine Verwendung in den erfindungsgemässen Zubereitungen eignen, sind beispielsweise langkettige Alkylbenzolsulfonate, langkettige Alkyklsulfate, sulfatierte und sulfonierte Amide und Amine, sowie sulfatierte und sulfonierte Ester und Äther. Besonders geeignet zur Herstellung der erfindungsgemässen Zubereitungen sind die 5-30 Mol-Äthylenoxydaddukte von C₈ - C₂₂-aliphatischen Alkoholen sowie Alkylbenzolsulfonate, in welchen die

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Alkylgruppe ungefähr 8-22 Kohlenstoffatome enthält, und zwar in Form ihrer wasserlöslichen Salze, wie beispielsweise Natriumdodecylbenzolsulfonat.

Die erfindungsgemässen WaschdetergensZubereitungen können durch einfaches Vermischen der Bestandteile hergestellt werden, wobei keine kritische Reihenfolge der Zugabe besteht. Zur Erzielung der besten Ergebnisse dürfte es vorzuziehen sein, zuerst eine wässrige Aufschlämmung des Alkali- oder Erdalkalisulfats, kondensierten Phosphats und Benetzungsmittel herzustellen, und dann diese Aufschlämmung zu trocknen, vorzugsweise durch Trocknen in einer Trommel oder durch Sprühtrocknen, wobei eine homogene und frei fliessende Mischung erhalten wird, die in einfacher Weise mit dem einzusetzenden enzymatischen Produkt vermischt werden kann. Das fertige Waschdetergens ist ein frei fliessendes Pulver mit einem pH, der gegenüber lipolytischen Enzymen verträglich ist. Es handelt sich vorzugsweise um ein Voreinweichmittel, das eine Hydrolyse von Fetten und Proteinen bewirkt, die auf Geweben mit permanenten Falten aus Polyester und Baumwolle absorbiert oder adsorbiert sind. Derartige Gewebe sind gegenüber derartigen Verschmutzungen besonders empfindlich.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1

Es werden die nachstehend angegebenen enzymenthaltenden Trockenpulver-Waschdetergenszubereitungen hergestellt und untersucht. In allen Fällen werden alle Komponenten, mit Ausnahme des enzymatischen Produkts, in der V/eise vermischt, dass eine wässrige Aufschlämmung gebildet wird, die dann zu einem frei fliessenden Pulver in einer Trommel getrocknet wird. Diese

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De tergens grundlage wird dann mit einem im Handel erhältlichen lipolytischen Enzym vermischt. In der folgenden Tabelle sind die Rezepturen der fertigen Waschdetergenszubereitungen angegeben, und zwar bezogen auf Gewichts-^.

Tabelle I	Wasser	A	B	G
	Natriumhexametaphoephat	3,0	5,0	8,0
Natriumtripolyphos phat	4,0	23,0	8,0
Magnesiumsulfat	35,0	15,0.	30,0
Natriumsulfat	0,5	0,5	0,5
Nichtionisches Benetzungsmittel*	50,0	50,0	46,0
Enzym*	5,0	2,5	5,0
pH ·	2,5	4,0	2,5
*Das nichtionische Benetzungsmittel	5,9	6,0	7,63
	ist in		allen Fällen ein
6 Mol-lthylenoxyd-Addukt einer Mischung aus	C^Q-C1^-Fett-

alkoholen. In den Formulierungen A und C ist das eingesetzte Enzym "Lipase 250" (ein lipolytisches Enzym, das kleine Mengen an einem proteolytisehen Enzym enthält und von der Miles Chemical Co^ verkauft wird). In der Formulierung B handelt es sich um "Lipase MY" (ein lipolytisches Enzym, das kleine Mengen an einem pro te oly ti sehen Enzym enthält und von der Enzyme Development Corp. verkauit wird).

Beispiel 2

Bei der Durchführung dieses Beispiels werden die Waschdetergens· Zubereitungen A und B wie folgt untersucht: Proben (127 x 127 mm (5 inches x 5 inches)) werden aus einem blauen und aus einem gelben Dauerfalten tuch aus 65 $ Dacron und 35 i° Baumwolle ausgeschnitten und mit verschiedenen Materialien

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im Labor verschmutzt. Dieses Gewebe wird wälirend einer Zeitspanne von 1 Stünde bei 345 °C in 1 1 einer 0,50 Gewichts-$igen Losung der Zubereitungen A und B gemäss Beispiel eingetaucht und dann gespült und getrocknet. Dann wird auf visuellem Wege die Entfernung der Verschmutzungen festgestellt.

Verschmutzung

Tabelle II .Entfernung der Verschmutzungen

Blaues Muster Zubereitung

Halb und halb crdme Kakao und Milch Spaghettisauce Blut

Eigelb

Olivenöl

Gelbes Muster Zubereitung

Vollständige Entfernung

Vollständige Entfernung

vollständige Entfernung

A B

teilweise teilweise teilweise' Entfernuiig EntfernungEritferiaüMi

vollständige Entfernung

volls tändige Entfernung

vollständige Entfernung

vollständige Entfernung

vollätäüdige Entfernung

vollständige Entfernung

vollstän- vollstän- teilweise teilweise dige Ent- dige Ent- Entf ernungEntf ernuii; fernung fernung

teilweise teilweise vollstän- vollstäü-EntfernungEntfernung dige Ent- dige Entfernung fernung

teilweise teilweise vollstän- völlötäii EntfernungEntfernung dige Ent- dige Entfernung fernung

Es werden Vergleichsversuche in der Weise durchgeführt, dass die gleichen verschmutzten Proben in Zubereitungen gewaschen werden, weiche die gleichen Bestandteile mit Ausnahme des Enzyms enthalten. In allen Fällen wird eine wesentlich sehlöch-.tere Schmutzentfernung visuell beobachtet.

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Claims (5)

?-»t"9109 Patentansprüche

1. Enzymenthältende Trockenpolver-Waschdetergenszubereitung, dadurch gekennzeichnet, dass sie, in Gewichtsteilen, folgende Bestandteile enthält:

a) Ungefähr 0,001 - 5 Teile eines aktiven Enzyms, ausgewählt aus lipolyitschen Enzymen und Mischungen aus lipolytischen Enzymen mit amylolytischen und proteolytischen Enzymen,

b) ungefähr 20 - 70 Teilen wenigstens eines anorganischen Sulfats von Alkali- und Erdalkalimetallen,

c) ungefähr 20 - 70 Teilen wenigstens eines anorganischen Alkali- oder Erdalkalipyrophosphats, -metaphosphats oder -polyphos phats,

d) ungefähr 2-30 Teilen wenigstens eines aus einem nichtionischen oder anionischen grenzflächenaktiven Mittel bestehenden Benetzungsmittels und

e) ungefähr 2-10 Teilen Wasser.

2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestandteil b) wenigstens aus Natriumsulfat oder Magnesiumsulfat besteht, der Bestandteil c) wenigstens aus Niatriumtripolyphosphat oder Natriumhexametaphosphat besteht, und der Bestandteil d) ein nichtionisches grenzflächenaktives Mittel ist, das aus Cg-Ggg-aliphatischen Alkoholen besteht, die 5-30 Mol Äthylenoxyd pro Hol des Alkohols enthalten.

3. Zubereitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile in den folgenden Bereichen, bezogen auf Gewichts teile , vorliegen:

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der Bestandteil a) in einer Menge von ungefähr 0,005 - 0,2 Gewichtsteilen des aktiven Enzyms,

der Böstandteil b) in einer Menge von 30 - 60 Gewichtsteilen, der Bestandteil c) in einer Menge von 35 - 55 Gewichtsteilen, der Bestandteil d) in.einer Menge von 3 - 15 Gewicht steilen und der Bestandteil e) in einer Menge von 3-8 Gewichtsteilen.

4. Zubereitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen pH von ungefähr 5 - 8 besitzt.

5. Zubereitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestandteil a) eine Mischung aus einem lipolvtischen Enzym sowie kleineren Mengen eines proteolytischen Enzyms ist, der Bestandteil b) aus Natriumsulfat besteht; der Bestandteil c) eine Mischung aus Na tr iumhexame taphosphat und Natriumtripolyphosphat ist, und der Bestandteil d) ein 6 Mol-Äthylenoxyd-Addukt einer Mischung aus Cjq-C^*-Fettalkoholen darstellt.

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