DE2161699B2 - Wasch- und Reinigungsmittel - Google Patents
Wasch- und ReinigungsmittelInfo
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Description
OR, H
I " i
R1-C C-SO5M
H H
worin
Ri eine geradkettige Alkylgruppe mit 6 bis
20 Kohlenstoffatomen,
R2 eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 3
R2 eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 3
Kohlenstoffatomen und
M einen salzbildenden Rest bedeuten; oder
M einen salzbildenden Rest bedeuten; oder
(B) ein Alkyläthersulfat der allgemeinen Formel
RO(C2H4O)1SO3M
worin
R eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit etwa
10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen,
χ 1 bis 30, und
M einen salzbildenden Rest
bedeuten,
χ 1 bis 30, und
M einen salzbildenden Rest
bedeuten,
daß es
(2) ein Gemisch aus einem Alkalimetallcarbonat und -silikat im Gewichtsverhältnis von Carbonat zu
Silikat von 2:1 bis 1:2 enthält, wobei das S1O2/M2O-Verhältnis des Silikats 1,0 bis 4, und
das Gewichtsverhältnis des Detergens zum Carbonat plus Silikat 1 :5 bis 1:1 beträgt, und
daß
(3) die gegebenenfalls vorhandenen Zusatzstoffe phosphat- und nitratfrei sind.
gelangen, da sie das ökologische Gleichgewicht zwischen Algen und Fischen nachteilig beeinflussen.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung solcher Wasch- und Reinigungsmittel, insbesondere Kochwaschmittel,
die biologisch abbaubar, phosphat- und nitratfrei sind und die dennoch innerhalb eines
umfassenden Konzentrationsbereiches ein gutes Reinigungs- und Dispergiervermögen aufweisen.
Die in dem erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel
vorliegenden speziellen anionischen Detergentien weisen eine gute Reinigungs- und Dispergierwirkung
auf und sind gegen Fällung oder Bildung unlöslicher Komplexe unter den durch pH-Wert und
Wasserhärte entstehenden Bedingungen relativ beständig. Unter den Begriffen »Reinigungs- und Dispergierwirkung«
wird hierbei im vorliegenden die Fähigkeit zur Entfernung von feinteiligem Schmutz und Lipidschmutz
von einem Substrat bzw. die Fähigkeit, solchen Schmutz in einer Waschlösung in Suspension zu halten,
verstanden. Sie zeigen außerdem ein zufriedenstellendes Verhalten in Waschlösungen, die Mineralionen der
Wasserhärte aufweisen, wie sie üblicherweise in Leitungswasser vorhanden sind, mit anderen Worten,
sie erweisen sich gegenüber solchen härtebildenden Ionen, insbesondere Calcium und Magnesium, weitgehend
»unempfindlich«. Nur die nachstehend beschriebenen hochwirksamen anionischen Detergentien führen
zu Wasch- und Reinigungsmitteln mit denen, wie gefunden wurde, Reinigungswerte erreicht werden, die
jo mit jenen, wie sie bisher mit Phosphatgerüststoffe
enthaltenden Mitteln erzielbar waren, vergleichbar sind.
Mischungen aus diesen Detergentien können mit Vorteil verwendet werden.
Die im erfindungsgemäßen Gemisch vorliegenden
j5 anionischen Detergentien sind zum einen 0-Alkyloxyalkansulfonate
der allgemeinen Formel
45
Vorliegende Erfindung betrifft den im Patentanspruch
definierten Gegenstand.
Es ist bekannt, daß durch Kombination von Detergensgerüststoffen mit synthetischen Detergentien
eine Verbesserung hinsichtlich der Reinigungswirkung und/oder der Weißgradaufrechterhaltung erzielt wird.
Wasserlösliche Polyphosphate, insbesondere die wasserlöslichen Pyrophosphate und Tripolyphosphate,
sind bekannte Gerüststoffe für Kochwaschmittel; so wird Natriumtripolyphosphat in körnigen Waschmitteln
verbreitet verwendet. Phosphathaltige Waschmittel b5
zeigen aber bekanntlich den großen Nachteil einer Eutrophierung von Gewässern, in die die Abwasser
eines Wascnvurgangs, bei dein sie vci'wcüdcl wüfdcii,
OR2 H
R1-C-H
S0.,M
worin
Ri eine geradkettige Alkylgruppe mit 6 bis 20
Kohlenstoffatomen;
R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen;
R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen;
und
M einen salzbildenden Rest, wie nachfolgend definiert, bedeuten.
M einen salzbildenden Rest, wie nachfolgend definiert, bedeuten.
M in der Formel stellt ein wasserlöslichmachendes Kation dar und kann beispielsweise ein Alkalimetallkation
(z. B. Natrium, Kalium, Lithium), Ammoniumoder substituiertes Ammoniumkation sein. Spezielle
Beispiele substituierter Ammoniumkationen umfassen Methyl-, Dimethyl- und Trimethylammoniumkationen
und quaternäre Ammoniumkationen, wie Tetramethylammonium- und Dimethylpiperidiniumkationen und
solche, die sich von Alkylaminen, wie Äthylamin, Diäthylamin, Triethylamin, deren Mischungen u. dgl.,
ableiten.
Spezielle Beispiele für ß-Alkyloxyalkansulfonate
(oder alternativ 2-Alkyloxyalkan-l -sulfonate), die im
erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel unter Erzielung überlegener Reinigungs- und Weißgradwerte
unter Haushaltswaschbedingungen verwendbar sind,
Kalium-ß-methoxydecansulfonat,
Natrium-jS-methoxytridecansulfonat,
Kalium-jJ-äthoxytetradecylsulfonat,
Natrium-ß-isopropoxyhexadecylsulfonat,
Natrium-jS-methoxyoctadecylsulfonat und
Ammonium-JJ-n-propoxydodecylsulfonat
Die zweite Gruppe synthetischer anionischer Detergentien, die im erfindungsgemäßen Wasch- und
Reinigungsmittel verwendet werden, sind Alkyläthersulfate der allgemeinen Formel
RO(C2H4O)1SO3M
15
20
40
R Alkyl oder Alkenyl mit etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen;
χ Ibis 30; und
M einen salzbildenden Rest der weiter oben definierten Art
bedeuten.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Alkyläthersulfate sind Kondensationsprodukte von Äthylenoxid und
einwertigen Alkoholen mit etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise hat der Rest R 14 bis
18 Kohlenstoffatome. Die Alkohole können von Fetten, z. B. Kokosnußöl oder Talg, abgeleitet oder synthetische
Fette sein. Laurylalkohol und geradkettige Alkohole, die sich vom Talg ableiten, werden im Rahmen der
Erfindung bevorzugt. Solche Alkohole werden mit 1 bis 30, insbesondere 3 bis 6, Molanteilen Äthylenoxid
umgesetzt, und die entstehende Mischung molekularer Typen mit beispielsweise im Durchschnitt 3 bis 6 Molen
Äthylenoxid je Mol Alkohol wird sulfatiert und neutralisiert.
Spezielle Beispiele für derartige Alkyläthersulfate sind
Natriumkokosnußalkyläthylenglykolätheisulfat;
Lithium-talgalkyltriäthylenglykoläthersulfat;
Natrium-talgalkylhexaoxyäthylensulfatund
Ammoniumtetradecyloctaoxyäthylensulfat.
Lithium-talgalkyltriäthylenglykoläthersulfat;
Natrium-talgalkylhexaoxyäthylensulfatund
Ammoniumtetradecyloctaoxyäthylensulfat.
Aus Gründen ausgezeichneter Reinigungseigenschaften und leichter Verfügbarkeit werden im Rahmen der
Erfindung die Alkalimetallkokosnuß- und Talgalkyloxyäthylenäthersulfate bevorzugt, die im Durchschnitt etwa
1 bis etwa 10 Oxyäthylenreste aufweisen. Diese Alkyläthersulfate sind bekannte Verbindungen (vgl.
US-PS 33 32 876).
Die in den vorgenannten Detergentien enthaltenen Alkyl- und Alkenylgruppen können gewünschtenfalls
verzweigt oder geradkettig sein, vorzugsweise sind sie geradkettig.
Die vorgenannten jS-Alkoxyalkansulfonate, Alkyläthersulfate
bzw. das Gemisch letzterer mit bis zu 50 Gew.-% Natriumdodecylbenzolsulfonat als calciumunempfindliche
Detergentien können in unterschiedlichen Mengen in den erfindungsgemäßen Mitteln vorliegen.
Da beträchtliche Variationen hinsichtlich der Stärke der t,o
Waschlösungen bestehen, die von verschiedenen Verbrauchern angewendet werden (manche Verbraucher
haben die Gewohnheit, mehr oder weniger als andere zu verwenden), ist die im Wasch- und Reinigungsmittelansatz
erforderliche Menge an Detergensverbindung eine ausreichende Menge, um wirksame Reinigungs- und
Weißgradergebnisse unter unterschiedlichen Bedingungen der Verschrnutzung und des Gebrauches zu
gewährleisten. Die Wasch- und Reinigungsmittel gemäß der Erfindung können 5 bis 85 Gew.-% des synthetischen
anionischen Detergens, Ln Abhängigkeit vom jeweils angewandten Detergens enthalten. Eine bevorzugte
Menge an Detergens (einzelnes Detergens oder Mischungen davon) beträgt 15 bis 50%.
Der im erfindungsgemäßen Mittel verwendete Gerüststoff ist ein Gemisch aus einem Alkalimetallcarbonat
und -silicat im Gewichtsverhältnis von Carbonat zu Silicat von 2 :1 bis 1 :2. Die bevorzugten Salze sind
die Kalium- und Natriumsalze, wie Natriumcarbonat und Natriumsilicat, und Kaliumcarbonat und Kaliumsilicat
Hierbei ist das S1O2/M2O-Verhältnis des Alkalimetallsilicats
kritisch. Der wirksame Bereich dieses Verhältnisses ist 1 bis 4; der bevorzugte Bereich
erstreckt sich von 1,6 bis 3,2 (M bedeutet hierbei Alkalimetall).
Die Wasch- und Reinigungsmittel gemäß der Erfindung können in beliebigen der verschiedenen im
Handel erwünschten Mischungsformen hergestellt werden, beispielsweise in Form von Körnern, Flocken,
Flüssigkeiten und Tabletten.
Die spezielle Wirkung des Gemischs aus Gerüststoff und Detergens des Wasch- und Reinigungsmittels
gemäß der Erfindung ist in bestimmtem Ausmaß vom Verhältnis des Detergens zu Gerüststoffmischung in
einer beliebigen gegebenen Wasch- und Reinigungsmittelmischung abhängig. Es bestehen beträchtliche Unterschiede
bezüglich der Stärke der Waschlösungen, die von verschiedenen Hausfrauen angewendet werden,
d. h. einige Hausfrauen neigen dazu, mehr oder weniger der Wasch- und Reinigungsmittelmischungen anzuwenden
als andere. Außerdem gibt es Variationen bezüglich Temperatur und Schmutzbeladung unter den Waschvorgängen.
Ferner kann der Härtegrad des zum Ansatz der Waschlösungen verwendeten Wassers auch Unterschiede
bezüglich der Reinigungs- und Weißgradaufrechterhaltungsergebnisse nach sich ziehen. Verschiedene
Gewebe sprechen in verschiedener Weise auf verschiedene Wasch- und Reinigungsmittelmischungen
an. Das brauchbarste Wasch- und Reinigungsmittel für Haushaltszwecke stellt eine Mischung dar, die eine
wirksame Reinigung und Weißgradaufrechterhaltung unter unterschiedlichen Reinigungsbedingungen liefert.
Das gerüststoffhaltige Wasch- und Reinigungsmittel gemäß der Erfindung ist in dieser Hinsicht von
besonderem Wert.
Bei den Verhältnissen von Detergens zu Gerüststoff (d. h. Silikat und Carbonat) von 1:5 bis 1:1, wie sie im
erfindungsgemäßen Mittel vorliegen, werden brauchbare Grade der Gerüststoffaktivität erreicht.
Die erfindungsgemäßen Mittel können für spezielle Zwecke verschiedene übliche Zusatzstoffe als Bestandteile
enthalten, unter der Voraussetzung, daß sie phosphat- und nitratfrei sind. So können sie gewöhnliche
Zusätze, wie Schaumverstärker, Schaumunterdrükker, Antikorrosionsmittel, Antiredepositionsmittel, germizide
Mittel, antibakterielle Mittel, Farbstoffe, Fluoreszenzstoffe, Parfüms, Enzyme u.dgl., enthalten. Bei
der Herstellung flüssiger Wasch- und Reinigungsmittel können flüssige Träger, beispielsweise Wasser und
Alkohol, zusammen mit löslichmachenden Mitteln u. dgl. verwendet werden.
Überlegene Reinigung wird mit Wasch- und Reinigungsmitteln erhalten, die in wäßriger Waschlösung
einen pH-Wert im Bereich von etwa 7 bis etwa 12 aufweisen. Die Waschtemperaturen können im Bereich
νυιιι,ιηα ι ι υΐϊι,ιηα J-T
i ui.li ιιαι.ι
dem Waschen vorzugsweise gespült und getrocknet.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher veranschaulicht
Es wurde ein körniges Produkt folgender Zusammensetzung
hergestellt:
25Gew.-% Natriumsalz der 0-Mfcthoxyd*cansul-
fonsäure
25 Gew.-% Natriumcarbonat
25 Gew.-% Natriumsilicat (SiO2ZNa2O-Verhältnis
25 Gew.-% Natriumsilicat (SiO2ZNa2O-Verhältnis
= 3,2)
15Gew.-°/o Natriumsulfat
lOGew.-'/o Feuchtigkeit.
lOGew.-'/o Feuchtigkeit.
Dieser Ansatz lieferte bei der Anwendung für
Haushaltswäsche ausgezeichnete Reinigungsergebnisse.
Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden
erhalten, wenn das Natrium-/}-methoxjHodecansulfonat
durch Natrium-, Kalium- oder Lithiumsalze von
jJ-Methoxydecansulfonat,
/J-Äthoxytetradecylsnlfonat,
/Msopropoxyhexadecylsulfonat
/J-Methoxyoctadecylsulfonat,
/7-n-Propoxydodecylsulfonat,
jü-Äthoxyoctadecylsulfonat bzw.
jS-MethoxyhexadecylsuIfonat
ersetzt wurde.
ersetzt wurde.
Beispiel 2 (Vergleich)
Es wurde ein Gesichtslappentest ausgeführt, Lei dem drei erfindungsgemäße (Nr, 2, 3 und 5) mit anderen
Haushaltswaschmitteln verglichen wurden. Mit Ausnahme eines der Vergleichshaushaltswaschmittel (Nr. 1) auf
Basis von Nitrilotriessigsäure und einem Phosphatgerüststoff, enthielten alle getesteten Zusammensetzungen
als Gerüststoff ein Gemisch von Natriumcarbonat und Natriurrsilikat (mit einem Verhältnis SiO2ZNa2O
von 3,2) im Gewichtsverhältnis von 1:1, wobei aber die Vergleichsprodukte Nr. 4 und 6 keines der erfindungsgemäß
vorgeschlagenen speziellen anionischen Detergentien, sondern ausschließlich Natriurndodecylbenzolsulfonat
bzw. Talgundecyläthoxylat als Detergens enthielten.
Der Gesichtslappentest erfordert 14 Teilnehmer und wird zur Gänze mit einer zweiten Gruppe von 14
Teilnehmern wiederholt, wobei die beiden Ergebnisse gemittelt werden, um einen vollständigen Test zu
erhalten. Die Baumwollappen mit einer Größe von etwa 10 χ 10 cm, die bei diesem Test verwendet werden,
ίο werden auf der konkaven Kappe eines elektrischen
Massageapparates befestigt Die Kappe wird dann unter Reiben über bezeichnete Bereiche des Gesichtes
eines Teilnehmers während eines Zeitraumes von 30 Sekunden geführt, wobei sich die Vorrichtung in
Vibration befindet Auf diese Weise werden die Lappen schmutzig. Die verschmutzten Lappen werden in einem
Tergotometer 10 Minuten in 1 1 der Produktlösung gewaschen. Die Lösung, weiche eine Härte von 0,45 g (7
grains) Calciumionen enthielt, wird bei etwa 43° C gehalten. Das Waschmittel wird in einer Menge von 0,12
Gew.-% angewandt. Die Lappen werden dann 1 Minute bei einer Temperatur von etwa 38° C unter Verwendung
von Wasser mit einer Härte von 0,45 g Calciumionen gespült. Sie werden dann getrocknet und beurteilt.
Die genauen Zusammensetzungen der getesteten erfindungsgemäßen Produkte und Vergleichsprodukte
sind in Tabelle 1 angegeben. Jede Komponente wurde gesondert der Waschlösung zugesetzt, während geringfügigere
Bestandteile, wie sie üblicherweise in Haushaltswaschmittelprodukten
gefunden werden, wie Carboxymethylcellulose, optische Aufheller und Enzyme,
in allen Fällen weggelassen wurden.
Die gewaschenen und getrockneten Gesichtslappen wurden dann durch Besichtigung unter Abschätzung der
so relativen Reinigungsunterschiede der verwendeten
Produkte beurteilt.
Das stark phosphatgerüststoffhaltige Vergleichsprodukt Nr. 1 der Tabelle 1 wurde in zwei Konzentrationen,
nämlich von 0,15% und 0,06%, verwendet. Die Beurteilung jedes Produktes und die Gebrauchskonzentration
sind in Tabelle 2 angegeben.
Komponenten | Testmischung: | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
(Gew.-%) | 1 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
Natriumcarbonat | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | |
Natriumsilicat (SiO2/Na2O-Verhältnis = 3,2) |
||||||
Trinatriumnitrilotriacetat | 12,4 | |||||
Natriumtripolyphosphat | 37,1 | 25 | 12,5 | |||
Natriumtalg-triäthoxysulfat | 12,5 | 25 | ||||
Natriumdodecylbenzolsulfbnat | 25 | |||||
Natrium-jß-methoxyhexadecylsulfonat | 7,6 | 25 | ||||
Talgundecyläthoxylat | ||||||
Natriumtalgsulfat | 9,4 | |||||
Natriumsilicat (SiO2/Na2O-Verhätnis = 1,6) |
6,0 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
Natriumsulfat | 17,5 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
Feuchtigkeit | 10 |
Geprüfte Mischung
Produktkonzentralion in der Lösung
(Gew.-%)
Beurteilung
15
1*) 0,15 7,6
1*) 0,06 4,1
2**) 0,12 6,2
3**) 0,12 5,6
4*) 0,12 3,8
5**) 0,12 5,2
6*) 0,12 3,8
*) Vergleich.
**; Erfindungsgemäß.
**; Erfindungsgemäß.
In Tabelle 2 bedeuten Beurteilungen unter 4,5 eine schlechte Leistung, Beurteilungen zwischen 4,5 und 6,0
mäßige bis mittlere Leistung, während eine Beurteilung oberhalb 6,0 eine gute Leistung angibL Eine vollständige
Erörterung dieser Art von Test für Wasch- und Reinigungsmittel findet sich in Comite International de
la Detergence Chemistry, Physics and Application of
Surface Active Substances Proceedings of the IVlh
International Congress on Surface Active Substances Brüssel, 7. bis 12. September 1964, Bd. 3, S. 221-229
New York, Verlag Gordon & Breach, 1967.
Aus Tabelle 2 ist zu ersehen, daß die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung, Nr. 2, 3 und 5, sämtlich
Leistungen ergaben, die denjenigen der Vergleichsprodukte Nr. 4 und 6 überlegen waren und die sich beim
Vergleich mit dem stark phosphathaltigen und u. a. 12,4% Trinatriumnitrilotriacetat als Detergens enthaltenden
Vergleichsmittel Nr. 1, selbst wenn dieses in etwas höherer Konzentration in der Lösung verwendet
wurde, als günstig erwiesen, obwohl sie keinen Phosphatgerüststoff enthalten. Letzteres stellt aber im
Hinblick auf das Vermeiden einer Gewässereutrophie einen erheblichen Vorteil dar, welcher den Nachteil
einer etwas geringeren Waschkraft gegenüber dem Vergleichsprodukt mehr als überwiegt.
Aus einem Vergleich des Testergebnisses für das Produkt Nr. 3 mit demjenigen für das Produkt Nr. 2
ergibt sich, daß das Detergens Natriumtalgtriäthoxysulfat zu 50 Gew.-% durch Natriumdodecylbenzolsulfonai
ohne wesentliche Verschlechterung der Waschkraft ersetzt werden kann, was im Hinblick auf das
Testergebnis für das Vergleichsprodukt Nr. 4 überraschend ist
Claims (1)
- Patentanspruch:Wasch- und Reinigungsmittel, bestehend aus einem wasserlöslichen, synthetischen organischen Detergens oder einem Alkalimetallsalz desselben und einem Gemisch auf Basis von Alkalimetallsilikat und -carbonat als Gerüststoff sowie gegebenenfalls ferner üblichen Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß(1) das organische, wasserlösliche Detergens eines der folgenden anionischen Detergentien ist:(A) ein jS-Alkyloxyalkansulfonat der allgemeinen Formel
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US3892680A (en) | 1975-07-01 |
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