DE2149737A1

DE2149737A1 - Waschmittel

Info

Publication number: DE2149737A1
Application number: DE19712149737
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl-Chem Bayerlien; Peter Dipl-Chem Dr D Habereder
Original assignee: Diamalt AG
Current assignee: Diamalt AG
Priority date: 1971-10-05
Filing date: 1971-10-05
Publication date: 1973-04-19
Also published as: FR2156077B1; JPS4861509A; DE2244554A1; BE789685A; NL7213484A; FR2156077A1; DE2149737B2

Description

DR. ING. A. VAN DERWERTH DR. FRANZ LEDERER

21 HAMBURG 90 β MÜNCHEN 80

WILSTORrER STR. 33 ■ TIU (04 III 77 08 61 LUCILE-CRAHN-STR. S3 · TlL. ΙΟβΙΙ) 440« 4«

"München, 1. Oktober 1971 L/My

Anmelder: Diamalt Aktiengesellschaft, München 13> Friedrichstr. 18

Waschmittel

Die vorliegende Erfindung betrifft Waschmittel, insbesondere Textilwaschmittel, und befaßt sich mit neuartigen Zusatzstoffen für solche Waschmittel, die geeignet sind, die üblicherweise in Waschmittelkompositionen verwendeten Buildersubstanzen vollständig oder teilweise zu ersetzen.

Waschmittel enthalten neben waschaktiven Substanzen, wie Anionics, z.B. Alkylbenzolsulfonate, oder Nonionics, Schmutzträgern, wie Carboxymethylcellulose und sonstigen Zusatzstoffen, wie optischen Aufhellern, vor allem größere Mengen an Buildersubstanzen, die üblicherweise in Mengen von etwa 40 Gew.-^ der Waschmittelkomposition vorliegen.

Die Funktion eines Waschmittelbuilders besteht nach Lindner: "Tenside Textilhilfsmittel Waschrohstoffe¹¹, Band II, Wissenschaftliche Verlagegesellschaft m.b.H. Stuttgart, 19^4, S. 1299 *".» in

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der Verstärkung der Waschwirkung von waschaktiven Substanzen. Bekannte anorganische Builder sind Alkalimetallcarbonate, -borate, -phosphate, -polyphosphate, -bicarbonate und -silikate. Als organische Substanzen mit Buildereigenschaft sind vorwiegend Derivate der Äthylendiamintetraessigsäure, der NitriJadiessigsäure und der Nitrilotriessigsäure bekannt, sowie polymere Derivate von Acrylsäure, Maleinsäure und Itaconsäure. Ihre Buildereigenschaften sind in der USP 3 308 O67 beschrieben.

Die herkömmlichen Buildersubstanzen, insbesondere die für diesen Zweck verwendeten Phosphate, bedingen schwerwiegende k Abwasserprobleme. So hat zum Beispiel maßlose Phosphatanwendung, speziell im nordamerikanischen und skandinavischen Raum zur Eutrophierung von Binnengewässarn geführt (J.Kandier, Nachrichten aus Chemie und Technik, 22.* O97¹) 5·)· ^Die Verwendung von Nitrilotriessigsäure als Phosphatersatz in Waschmitteln erwies sich ebenfalls als tückisch, da die Substanz bzw. ihre Folgeprodukte in Organismen akkumuliert werden und dort u.U. schädliche Nebenwirkungen entfalten können.

Auch die als Buildersubstanzen vorgeschlagenen synthetischen Hochpolymeren, sind keinesfalls als umweltneutral zu betrachten, da sie aufgrund ihres chemischen Charakters nur sehr geringe Abbaubarkeit besitzen und demzufolge u.U. in Gewässern noch nicht absehbare Schäden bewirken können.

Man hat daher versucht, Buildersubstanzen zu finden, die biologisch abbaubar sind und bereits in den modernen Kläranlagen vernichtet werden können. So beschreibt die DOS 2 040 9Λ8 ein Derivat von Stärke oder Cellulose, das infolge oxydativer Einwirkung Carboxylgruppen- und Aldehydfunktionen trägt. Diese Produkte zeichnen sich jeweils durch mehr oder minder gute biologische Abbaubarkeit aus. Nachteilig für die Verwendung derartiger hochmolekularer Produkte als

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Builder in ¥aschmitteln ist jedoch ihre relativ hohe Viskosität, insbesondere wenn man die hohe Einsatzmenge für Builder in den Waschmittelformulierungen bedenkt.

Es wurde nun gefunden, daß carboxymethylierte Mono-,Di- und Oligosaccharide, insbesondere die Umsetzungsprodukte von Chloressigsäure mit Mono-, Di- und/oder Oligosacchariden hervorragende Buildereigenschaften besitzen, dennoch eine äußerst geringe Viskosität aufweisen und vollständig biologisch abbaubar sind. '

Gegenstand der Erfindung sind somit Waschmittel, die einen Gehalt an carboxymethylierten Mono-, Di- und/oder Oligoeacchariden aufweisen.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydratderivate werden vorzugsweise erhalten durch Umsetzung von Chloressigsäure oder deren Salzen mit Mono-, Di- und Oligosacchariden in Gegenwart von Alkali. Die Umsetzung kann sowohl im wässrigen Medium, als auch im nichtwässrigen Medium durchgeführt werden. Als bevorzugte Reaktionsmedien haben sich Wasser und mit Wasser mischbare Alkohole bewährt. Derartige Alkohole sind Methanol, Äthanol, Isopropanol, Propanol.

Als alkalische Komponenten können Hydroxyde oder Carbonate von Alkalimetallen oder Ammonium verwendet werden.

Die Chloressigsäure oder ihre Salze werden dabei zweckmäßig in einem solchen Mengenverhältnis eingesetzt, daß die Menge zur Verätherung aller freien OH-Gruppen des Saccharide ausreicht. Abweichend davon können auch höhere oder niedrigere Chloressigsäuremengen eingesetzt werden, jedoch ist es nicht zweckmäßig, weniger als 1 Mol Chloressigsäure pro Monosaccharid-Einheit einzusetzen. Die notwendige Menge an Alkali errechnet sich stöchiometrisch aus der eingesetzten Chloressigsäuremenge, wobei zweckmäßigerweise mit einem geringen Überschuß gearbeitet wird.

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Als Saccharidkomponente sind alle Mono-, Di- und Oligosaccharide geeignet. Sorbit, Glucose und insbesondere Saccharose werden bevorzugt, wobei auch die gegebenenfalls hydrierten technischen Vorprodukte der Herstellung dieser Zucker, wie beispielsweise Abbauprodukte der Stärke z.B. ein Stärkehydrolysat, oder der Cellulose bzw. Zuckersirup mit Vorteil eingesetzt werden können.

Die Viskosität einer 10 $-igen wässrigen Lösung der Ausgangs saccharide sollte unter 250 cp, vorzugsweise unter 50 cp und insbesondere unter 25 cp liegen. (Native Stärke-

* arten zeigen unter diesen Bedingungen Viskositäten von ca. 50.000 - 15O.OOO cp.)

Die erfindungsgemäß als ¥aschmittelzusatz verwendeten Kohlenhydratderivate zeichnen sich durch äußerst geringe Viskosität, entsprechend gute und einfache Verarbeitbarkeit und völlige Wasserlöslichkeit aus. Sie sind von Mikroorganismen gut angreifbar, fördern ihrerseits aber das Algenwachstum und damit die Eutrophierung nicht. Sie besitzen nur mäßiges Komplexbildungsvermögen, dadurch wird vermieden, daß Spurenelemente durch irreversible Komplexierung dem ökologischem Gleichgewicht entzogen werden. Aufgrund des reichen Zuckervorkommens und ihrer einfachen Herstellungsweise, sind derartige Produkte äußerst

f leicht zugänglich und kommen in ihren Gestehungskosten üblichen Phosphatbuildern nahe.

Die erfindungsgemäß verwendeten Kohlenhydratderivate können die üblicherweise in Waschmitteln eingesetzten Builder vollständig oder teilweise ersetzen. Ihre Einsatzmenjju in Waschmitteln liegt demnach bei 5-70, vorzugsweise 25-^5 Gew.-^, bezogen auf die Waschmittelkomposition. Ein erfindungsgemäßes Waschmittel kann als waschaktive Substanz z.B. AlkylbenzolsuJfbnate und/oder nichtionische Waschaktivsubstanzen und andere übliche Zusatzstoffe enthalten.

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Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher erläutert. Die Mengenangaben beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

68,5 Teile Saccharose wurden in

^50 Teilen Wasser gelöst. Zu diosor Lösung wurden IS5 Teile Na-Chloracetat und die wässrige Lösung von 6h Teilen Ätznatron gegeben.

i\is Gemisch wurde 5 Stunden bei ca. 95° gehalten. Das Kt>aVvtionsprodukt wurde sprühgetrocknet und als Builder eingesetzt.

Beispiel 2

68,5 Teile Sorbit und
185 Teile Na-Chloracetat wurden in

450 Teilen Wasser gelöst. Zu dieser Lösung wurde die. wässrige Lösung von

Gh Teilen Ätznatron in
100 Teile Wasser gegeben.

Das Gemisch würde 5 Stunden am Rückfluß gekocht. Anschließend wurde das Reaktionsprodukt sprühgetrocknet und als Builder eingesetzt.

Beispiel 3

Native Maisstärke wurde durch hydrolytischen Abbau auf eine Viskosität von 20,3 cp/iO$ige Lösung gebracht.

80 Teile dieser abgebauten Stärke wurden mit

180 Teilen Na-Chloracetat in

400 Teilen heißem Wasser gelöst und mit

120 Teilen 50 $iger Natronlauge alkalisiert. Das Gemisch wurde h Stunden unter Rückfluß gekocht. Anschließend wurde das Reaktionsprodukt sprühgetrocknet und als Builder eingesetzt.

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Beispiel 4

Die Umsetzung gemäß Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß nur die halben Mengen an Na-Chloracetat und Ätznatron eingesetzt wurden.

Das Reaktionsprodukt wurde nach analogem Trocknungsverfahren als Builder eingesetzt.

Beispiel 5

In gleicher Weise wie in Beispiel 2 wurde Mannit mit Na-Chloracetat umgesetzt und das Reaktionsprodukt als Builder verwendet.

Beispiel 6

170 Teile eines hydrierten, 4o$igen Glucosesirups wurden mit 200 Teilen Wasser verdünnt und mit

185,6 Teilen Na-Chloracetat versetzt. Dann wurden 215 Teile 30 $iger Natronlauge zugefügt und unter Rückfluß gekocht. Das Reaktionsprodukt wurde auf erhitzten Zylindern zur Trockne gebracht und als Zusatzstoff in Waschmitteln verwendet.

Beispiel 7

103 Teile Mannit,

278,4 Teile Natriumchloracetat und 96 Teile Ätznatron wurden in ein Gemisch aus Teilen Isopropanol und

15O Teilen Wasser eingetragen und 3 Stunden unter Rückfluß gekocht. Das Reaktionsprodukt wurde filtriert, mit Isopropanol gewaschen und unter Vakuum bei 60 getrocknet. Das farblose Umsetzungsprodukt wurde in Waschmittelformulierungen als Builder eingesetzt.

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Beispiel 8

Analog Beispiel 7 wurde Saccharose mit Na-Chloracetat in Isopropanol/Vasser umgesetzt und das Reaktionsprodukt als Builder· eingesetzt.

Boispiel 9

Aus den Reaktionsprodukten der Beispiele 1-8 wurden durch Abtnischen mit jeweils der halben Gewichtsmenge Alkylbenzolsulfonat Testformulierungen bereitet. Mit den jeweiligen Testformulierungen wurden Baumwollläppchen unter Zugabe von Standard-Schmutz (Depositions verfahr en) in üblicher Weise vergleichend gewaschen. Parallel hierzu wurden Baumwolläppchen mit Vergleichsfomnulierungen gewaschen, die ABS/Tripolyphosphat bzw. nur ABS und nur Tripolyphosphat sowie Saccharose bzw. Sorbit neben ABS enthielten. Die Beurteilung erfolgte nach 5 Väschen anhand des optischen Weißgrades. Die Ergebnisse der Vaschtests zeigen die völlige Gleichwertigkeit der meisten erfindungsgemäßen Builder mit dem üblicherweise verwendeten Tripolyphosphat. Sie zeigen ferner, daß Saccharose und Sorbit keinerlei Buildereigenschaft besitzen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt:

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Wasdmittelfonnulierung	ABS	Vergraixuiig
Builder	mit
...	ohne	+ + +
Tripolypho sphat	mit	+ +
Tripolyphosphat	mit	O
Saccharose'	mit	+ + +
Sorbit	mit	+ + +
Beispiel 1	mit	+ -
Beispiel 2	.mit	O
Beispiel 3	mit	O
Beispiel M-	mit	+ +
Beispiel 5	mit	O
Beispiel 6	mit	O
Beispiel 7	mit	+
Beispiel 8	O

Yergrauungsskala:

ο ■ keine

+ « kaum

+ + » venig

+ + + ■ stark

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Claims

Patentansprüche

1. Waschmittel gekennzeichnet durch einen Gehalt an carboxymethylierten Mono-, Di- und/oder Oligosacchariden.

2. Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Umsetzungsprodukte von Chloressigsäure mit Mono-, Di- und/oder Oligosacchariden enthält.

3. Waschmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es carboxymethyliertβ Saccharose enthält,

k. Waschmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es carboxymethyliertes Stärkehydrolysat enthält.

5. Waschmittel nach Ansprüchen 2 und k, dadurch gekennzeichnet, daß es Umsetzungsprodukte von Chloressigsäure mit einem Saccharid enthält, dessen Viskosität in 10 $iger wässriger Lösung unter 250 cp, vorzugsweise unter'50 cp und insbesondere unter 25 cp liegt.

6. Waschmittel nach einem der Ansprüche J-5> dadurch gekennzeichnet, daß es 5-70, vorzugsweise 25-^5 G-ew.-% an carboxymefchyliertem Saccharid enthält.

7. Waschmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das carboxymefchylierte Saccharid den üblicherweise in Waschmitteln verwendeten Builder vollständig oder teilweise ersetzt.

ii\öF EGTEO

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