DE2213156A1 - Waschmittel - Google Patents

Description

München, 17. März C 465

Unilever N.V., Museumpark 1, Rotterdam, Niederlande

Waschmittel

Die Erfindung betrifft Waschmittel, insbesondere Textil-Waschmittel, die waschkraftsteigernde Stoffe enthalten.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt unterliegen die Waschmittel-Hersteller einem erheblichen Druck, die Menge an Phosphor enthaltenden Verbindungen in den genannten Waschmitteln herabzusetzen. -. Diese Situation hat sich aufgrund der Annahme ergeben, daß die Verwendung von Phosphor enthaltenden Verbindungen in Waschmitteln ein Faktor ist, der zum Phänomen der Eutrophie -von Gewässern beiträgt. Diese Verbindungen sind im allgemeinen in Waschmitteln als waschkraftsteigernde Stoffe anwesend. Seit vielen Jahren ist der am häufigsten verwendete waschkraftsteigernde Stoff Natriumtripolyphosphat und es ist insbesondere diese Verbindung, •die für die durch Waschmittel verursachten Eutrophieprobleme von Gewässern verantwortlich gemacht wird. Im allgemeinen enthalten Waschmittel 30 bis 50 Gewichtsprozent Natriumtripolyphosphat. Natriumtripolyphosphat ist ein sehr wirksamer waschkraftsteigernder Stoff, der auch billig hergestellt werden kann. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt besteht somit ein Bedürfnis

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nach Verbindungen, die als Ersatz für Natriumtripolyphosphat dienen können, die Herstellung von wirksam reinigenden Waschmitteln ermöglichen und keine nachteilige Beeinflussung der Umwelt mit sich "bringen.

Einer der Faktoren, die die Waschkraft eines Textil-Waschmittels beeinflussen, besteht in der Konzentration, bei der das Waschmittel in der wäßrigen Lösung, der sog. Waschflotte, die zur Reinigung der Textilien dient, verwendet wird. Diese Konzentration wird manchmal als Gebrauchskonzentration des Waschmittels bezeichnet. Bei üblichen Gebrauchskonzentrationen wird durch die Anwesenheit eines waschkraftsteigernden Stoffes im Waschmittel die Gesamtwaschkraft des Waschmittels verbessert. Die Anwesenheit eines waschkraftsteigernden Stoffes ist besonders vieh wig, wenn die Gebrauchskonzentration niedrig ist, z.B. unter ü,15 Gewichtsprozent liegt, insbesondere in Gebieten mit hartem ·. Wasser. Die Gebrauchskonzentrationen können von Gebiet zu Gebiet und von Land zu Land in weitem Rahmen schwanken, wobei sie in hohem Maß von den örtlichen Bedingungen abhängen, unter denen das Waschen der Textilgewebe erfolgt. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt geht der Trend nach niedrigen Gebrauchskonzentrationen. Sofern nicht die Waschkraft eines bei niedrigen Gebrauchskonzentrationen verwendeten Textil-Waschmittels in ausreichendem 'Maß gesteigert wird, erzielt man sehr schlechte Waschergebnisse.

Erfindungsgemäß wurde jedoch nun gefunden, daß die Waschkraft eines bei niedriger Gebrauchskonzentration verwendeten Textil-Waschmittels bei Verwendung eines wasserlöslichen Alkalisilikats in zufriedenstellender Weise gesteigert werden kann, wenn

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zusätzlich bestimmte Mengen einer geeigneten grenzflächenaktiven Komponente zugegen sind.

Bisher sind Alkalisilikate als waschkraftsteigernde Stoffe vorgeschlagen worden. Obwohl jedoch AlkaliSilikate Magnesiumionen in hartem Wasser zu komplexieren vermögen, haben diese Silikate nur einen geringen Einfluß auf den Calciumionengehalt von hartem Wasser. Die meisten üblichen grenzflächenaktiven Stoffe, wie die Alkaliseifen oder Alkalialkylbenzolsulfonate, die in der Vergangenheit in weitem Umfang in Textil—Waschmitteln verwendet worden sind, bilden in hartem Wasser relativ wasserunlösliche Calciumsalze. Demgemäß wurde gefunden, daß Textil-Waschmittel, die ausschließlich diese herkömmlichen grenzflächenaktiven Stoffe enthalten und als waschkraftsteigernde Stoffe ausschließlich oder nahezu ausschließlich Alkalisilikate enthalten, Textilgewebe bei niedrigen Gebrauchskonzentrationen nur sehr schlecht waschen.

Ein erfindungsgemäßes Waschmittel enthält etwa 35 bis etwa Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 55 bis etwa 75 Gewichtsprozent, einer grenzflächenaktiven Komponente, die zu mindestens

bezogen auf die Komponente,

etwa 20 Gewichtsprozenvaus einem nicnxionogenen grenzflächenaktiven Stoff, einem grenzflächenaktiven, wasserlöslichen Äthersulfat oder einem grenzflächenaktiven, wasserlöslichen Olefinsulfonat besteht, sowie etwa 10 bis etwa 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 50 Gewichtsprozent, eines Alkalisilikats mit einer solchen Basizität, daß eine 0,1 Gewichtsprozent des Waschmitteln enthaltende wäßrige Lösung einen pH-Wert von nicht unter etwa 9 aufweist.

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Geeignete nichtionogene grenzflächenaktive Stoffe sind alkoxylierte Fettalkohole, insbesondere im wesentlichen lineare, aliphatische, einwertige Alkohole, die etwa 10 bis etwa 18 C-Atorae, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 15 C-Atome, enthalten und etwa 5 bis etwa 15, vorzugsweise etwa 7 bis etwa 12, Alkylenoxid-Einheiten pro Molekül besitzen^ sowie alkoxylierte Alkylphenole, deren Alkylketten etwa 8 bis etwa 16 C-Atome enthalten und die etwa 5 bis etwa 15 Alkylenoxid-Einheiten pro Molekül besitzen. Äthylenoxid wird bevorzugt, es können jedoch auch Gemische aus Äthylenoxid und Propylenoxid verwendet werden. Beispiele für geeignete alkoxylierte Fettalkohole sind die Alkoxylierungsprodukte von n-Decyl-, n-Undecyl-, n-Dodecyl-(lauryl)-, n-Tridecyl-, n-Tetradecyl (.myristyl)-, n-Pentadecyl-, n-Hexadecyl(cetyl)-, n-Heptadecyl(margaryl)- und n-Octadecyl-(stearyl)-alkohol sowie von Alkoholgemischen, die aus natürlichen Quellen, wie Talg, Kokosnußöl, Palmöl, Palmkernöl, Babassuöl^- Erdnußöl oder ungehärtetem Öl (soft oil), abgeleitet sind. Es können auch synthetische Alkohole, z.B. nach dem Ziegleroder Oxoverfahren hergestellte Alkohole, verwendet werden. Beispiele für geeignete alkoxylierte Alkylphenole sind die Alkoxylierungsprodukte von p-n-Octyl-, p-n-Nonyl-, p-n-Decyl-, p-n-Undecyl-, p-n-Dodecyl-, p-n-Tridecyl-, p-n-Tetradecyl-, p-n-Pentadecyl- und p-n-Hexarlecylphenol.

Geeignete wasserlösliche, grenzflächenaktive Alkyläthersulfate sind wasserlösliche Salze, wie Alkali-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze, vorzugsweise Natriumsalze, von Alkyläthersdiwefelsäuren, die durch Sulfatierung bzw. Sulfonierung von alkoxylierten Alkoholen erhalten worden sind. Insbesondere werden

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hierzu solche alkoxylierten Alkohole verwendet, die sich von im wesentlichen linearen, aliphatischen, einwertigen primären oder sekundären Alkoholen ableiten, die etwa 10 bis etwa 18, vorzugeweise etwa 10 bis etwa 15 C-Atome enthalten und etwa 1 bis etwa 12, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 7, Alkylenoxideinheiten pro Molekül besitzen. Äthylenoxid wird bevorzugt, es können jedoch auch Gemische aus Äthylenoxid und Propylenoxid verwendet werden. Je nach Wunsch können Alkyläthersulfate verwendet werden, die sich von Alkoholen mit gleicher Kettenlänge oder von Alkoholgemischen mit unterschiedlicher Kettenlänge ableiten. Beispiele für geeignete Alkyläthersulfate leiten sich von n-Decyl-, n-Uridecyl-, n-Dodecyl(lauryl)-, n-Tridecyl-, n-Tetradecyl(myristyl)-, n-Pentadecyl-, n-Hexadecyl(cetyl)-, n-Heptadecyl(margaryl)- und n-Octadecyl(stearyl)-alkohol und von Alkoholgemischen, die aus natürlichen Quellen, wie Talg, Kokosnußöl, Palmöl, Palmkernöl, Babassuöl, Erdnußöl und ungehärtetem Öl (soff oil) hergestellt worden sind, ab.

Geeignete wasserlösliche, grenzflächenaktive Olefinsulfonate sind wasserlösliche Salze, wie Alkali-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze, vorzugsweise Natriumsalze, die durch Neutralisation und vollständige oder nahezu vollständige Hydrolyse des bei der Sulfonierung von Olefinen erhaltenen Säuregemisches gebildet werden. Es können «X-Olefine, Olefine mit lokalisierten inneren oder statistisch verteilten Doppelbindungen sowie Vinyiidenolefine verwendet werden. oC-Olefine werden besonders bevorzugt. Vorzugsweise enthalten die Olefine 12 bis 20 C-Atome, insbesondere 14 bis 18 C-Atome. Die Olefine bestehen vorzugsweise nahezu vollständig aus einfach ungesättigten, grad-

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kettigen «X-Olefinen. Ira Handel erhältliche ^-Olefine stammen im allgemeinen aus dem "cracked-wax"-Verfahren, bei dem die Olefine aus einem gecrackten Paraffindestillat extrahiert werden, oder aus dem "Ziegler"-Verfahren, bei dem die Olefine durch Polymerisation von ungesättigten Kohlenwasserstoffen mit niedrigem Molekulargewicht, wie Äthylen, unter Verwendung von Ziegler-Katalysatoren oder ähnlichen Katalysatoren synthetisiert werden. Die Olefine können auch durch Dehydratisierung primärer Alkohole hergestellt werden. Die primären Alkohole können z.B. durch Hydrierung von Estern natürlich auftretender Fettsäuren, wie sie z.B. bei der Verseifung von tierischen und pflanzlichen Ölen und Fetten entstehen, hergestellt werden. Die Olefine können auch durch Dehydrierung von Paraffinen hergestellt werden; dieses Verfahren wird jedoch nicht bevorzugt. Vorzugsweise werden für die Zwecke der Erfindung aus Ziegler-Olefinen hergestellte Olefinsulfonate verwendet, da die Ziegler-Olefine im allgemeinen etwa 90 Gewichtsprozent o<-Olefine enthalten und nur in unbedeutendem Ausmaß aus verzweigt-kettigen Verbindungen bestehen. Es sind jedoch auch "cracked-wax^rt-01efine geeignet, da diese im allgemeinen 85 bis 90 Gewichtsprozent cc-Olefine zusammen mit geringeren Mengen an Olefinen mit innerer Doppelbindung und Diolefine enthalten. Die zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Olefinsulfonate verwendeten Olefine sollen einen Anteil an linearen oC-Olefinen aufweisen, der so hoch wie möglich ist. Wären Rohstoffe, die zu 100 Prozent aus vA-Olefin bestehen, zum gegenwärtigen Zeitpunkt erhältlich, so wäre dies ideal. Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik ist dies jedoch nicht möglich. Der Sulfonierungs-Fachmann ist mit diesem Problem

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vertraut und die Verwendung des Ausdrucks "<x»OXe£insulfonat" wird von ihm so verstanden, daß das in Rede stelierid-3 Material aus solchen Olefinen hergestellt worden ist, die im wesentlichen vollständig aus ot-Olefinen bestehen, wie dies z.B. bei den "cracked-wax"- oder Ziegler-Olefinen der Pail ist. Demgemäß wird hier und im folgenden der Ausdruck " <x-01efinsulfonat" dazu verwendet, um die bei der Sulfonierung handelsüblicher c<-Olefine entstehenden Gemische aus Olefinsulfonaten zu beschreiben.

CC-Olefinsulfonate sind Gemische aus verschiedenen Verbindungen, einschließlich verschiedener Hydroxyalkansulfonate sowie Disulfonate und einem Hauptteil Alkensulfonat . Der Anteil an 2-Hydroxyalkansulfonat im Gemisch sollte so niedrig wie möglich, vorzugsweise unterhalb von 5 Gewichtsprozent des Gemisches, gehalten werden. Im Gegensatz dazu ist es oft von Vorteil, den Anteil an 3-Hydroxyalkansulfonat so hoch wie möglich, vorzugsweise über 20 Gewichtsprozent des Gemisches , insbesondere über "· 30 Gewichtsprozent des Gemisches, zu halten. Eine ausführliche Beschreibung der Typen und Mengen der verschiedenen Bestandteile, die üblicherweise in <*-Olefinsulfonaten enthalten sind, gibt die US-PS 3 332 880. Obwohl im allgemeinen, wie oben beschrieben, das tf-01efinsulfonat aus (/-Olefinen hergestellt ist, muß berücksichtigt werden, daß eine gewisse Isomerisierung unter BiI-

Doppelbindungen dung von 01©finen mit nicht-endständigenVTtattfinden kann, wenn Λ-Olefine in Gegenwart saurer Produkte stehen gelassen werden, wie dies bei diskontinuierlichen Sulfonierverfahren der Fall ist. Auch solche Produkte, die einen geringeren Anteil an Olefinsulfonaten enthalten, die aus Olefinen mit nicht-endständiger Doppelbindung hergestellt worden sind, liegen im Rahmen der Erfindung.

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Die Olefine können auf verschiedene Weise sulfoniert werden, z.B. in Reaktionsbehälter!! unter Rühren oder mitt.els Verfahren die nach dem Prinzip der absteigenden Dünnschicht arbeiten. Vorzugsweise wird als Sulfoniermittel ein Schwefeltrioxid/Luft-Gemisch verwendet. Es sind jedoch auch andere Sulfoniermittel, wie Oleum, geeignet. In den Waschmitteln der Erfindung kann die grenzflächenaktive Komponente aus einem der vorgenannten Grundtypen grenzflächenaktiver Stoffe oder einem Gemisch dieser

Grundtypen oder einem Geraisch aus einem oder mehreren der vorgenannten Grundtypen mit einem oder mehreren anderen Typen zusätzlicher grenzflächenaktiver Stoffe, vorzugsweise der nachfolgend beschriebenen, bestehen.

Geeignete Typen von zusätzlichen grenzflächenaktiven Stoffen, die in der grenzflächenaktiven Komponente eines erfindungsgemäßen Waschmittels enthalten sein können, sind:

(a) Alkylbenzolsulfonate, d.h. wasserlösliche Salze, wie Alkali-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze, vorzugsweise Natriumsalze, von Alkylbenzolsulfonsäuren, deren Alkylketten vorzugsweise linear sind und etwa 8 bis etwa 20, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 16, C-Atome enthalten, wie p-n-Decyl-, p-n-Dodecyl-, p-n-Tetradecyl- und p-n-Hexadecylbenzolsulfonsäure und die im Handel leichter erhältlichen Alkylbenzolsulfonsäuren, in denen die Alkylketten einen Bereich von C-Atomen von z.B. 11 bis 15 und 11 bis 16 mit niedrigeren Anteilen an langer- und kürzerkettigen Verbindungen enthalten;

(b) Alkylsulfate, d.h. wasserlösliche Salze, wie Alkali-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze, vorzugsweise Natriumsalze,

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von Alkylschwefelsäuren, die 'bei der Sulfonierung aliphatischer Alkohole entstehen. Vorzugsweise werden lineare, primäre oder sekundäre Alkohole verwendet, die etwa 8 bis 20, vorzugsweise etwa 10 bis 18, C-Atome enthalten, wie n-Decyl-, n-Undecyl-, n-Dodecyl(lauryl)-, n-Tridecyl-, n-Tetradecyl(myris-fci)-, n-Pentadecyl-, n-Hexadecyl(cetyl)-, n-Heptadecyl(margaryl)- und n-0ctadecyl(stearyl)-alkohol, sowie Alkoholgemische, die sich von natürlichen Quellen, wie Talg, Kokosnußöl, Palmöl, Palmkernöl, Babassuöl, Erdnußöl und ungehärtetem Öl (soft oil) ableiten und synthetische Alkohole, wie die nach dem Ziegler- und Oxoverfahren hergestellten Alkohole; und
(c) Aminoxide, z.B. diejenigen der allgemeinen Formel

J\.

■^R3

in der R^ einen C<|o-22 -Alkyl- oder einfach-ungesättigten Alkenylrest und Rp und R~ C, ,-Alkylreste oder Cp*-Hydroxyälkyl reste bedeuten. R₁ ist vorzugsweise ein linearer Rest, z.B. die n-Decyl-, n-Undecyl-, n-Dodecyl-, n-Tridecyl-, n-Tetradecyl-, n-Pentadecyl-, n-Hexadecyl-, n-Heptadecyl-, n-Octadecyl-, n-Nonadecyl-, n-Eicosyl-, n-üncosyl- oder n-Docosylgruppe. Geeignete Beispiele für Reste R₂ und R, sind die Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, Isobutyl-, Hydroxyäthyl- und . Hydroxy-n-propylgruppe, wobei die Hydroxylgruppen der Hydroxyalkylreste mit dem Stickstoff-fernen C-Atom des Aminoxids verknüpft sind, sowie Aminoxide der allgemeinen Formel

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-TV

CH₀ N - * 0

c. ν.

■R-

in der R^ einen C₈__1Q-Alkylrest oder einfach-ungesättigten Alkenylrest bedeutet und R„ und R, die vorgenannte Bedeutung haben. Beispiele für geeignete Reste R. sind die n-Octyl-, n-Nonyl-, n-Decyl-, n-Undecyl-, n-Dodecyl-, n-TrideCji-, n-Tetradecyl-, n-Pentadecyl-, n-Hexadecyl-, n-Heptadecyl- und n-Octadecylgruppe.

Von den verschiedenen möglichen Kombinationen der vorgenannten Typen von grenzflächenaktiven Stoffen werden insbesondere diejenigen grenzflächenaktiven Komponenten bevorzugt, die gänzlich aus einem Olefinsulfonat bestehen oder zumindest zu 80 Gewichtsprozent aus einem Olefinsulfonat bestehen, wobei der Rest einen nichtionogenen grenzflächenaktiven Stoff darstellt, oder zumindest zu 50 Gewichtsprozent aus einem Alkylbenzolsulfonat bestehen, wobei der Rest einen nichtionogenen grenzflächenaktiven Stoff darstellt.

Das Alkalisilikat ist vorzugsweise Natriumsilikat mit einem Na₂O/SiO₂-Gewichtsverhältnis von etwa 1 ι 1 bis etwa 1:3, •insbesondere etwa 1 : 1 bis etwa 1:2. Basisches Natriumsilikat mit einem Na₂0/Si0₂-Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 2 wird besonders bevorzugt.

Zusätzlich zu der wesentlichen grenzflächenaktiven Komponente . und dem Alkalisilikat können die Waschmittel der Erfindung ge-

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is zu etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Waschmittel, bekannte waschkraftsteigernde Stoffe enthalten. Spezielle Beispiele hierfür sind Natriumtripolyphosphat, Natriumorthophosphat, Natriumpyrophosphat, Natriumtrimetaphosphat, Natriumäthan-1-hydroxy-1,1-diphosphorat, Natriumcarbonat, Natriumcarboxymethyloxysuccinat, Natriumeitrat, Natriumoxydiacetat, Natriumnitriltriacetat, Natriumäthylendiamintetraacetat, Natriumsalze von langkettigen Dicarbonsäuren, wie geradkettige (G.₀_₂₀)-Bernsteinsäuren und Malonsäuren, Natriumsalze von ot-sulfonierten langkettigen Monocarbonsäuren, Natriumsalze von Polycarbonsäuren, d.h., Säuren, die durch Polymerisation oder Copolymerisation ungesättigter Carbonsäuren und ungesättigter Carbonsäureanhydride, wie Maleinsäure, Acrylsäure, Itaconsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure und Aconitsäure (1,2,3-Propentricarbonsäure), bzw. den Anhydriden dieser Säuren, und durch Copolymerisation der vorgenannten Säuren und Anhydride mit geringeren Mengen anderer Monomerer, wie Vinylchlorid, Vinylacetat, Methylmethacrylat, Methylacrylat und Styrol, hergestellt worden sind, sowie modifizierte Stärken, z.B. unter Verwendung von Natriumhypochlorit oxydierte Stärken , in denen einige Anhydroglucoseeinheiten zu Dicarboxyleinheiten geöffnet worden sind.

Außer der grenzflächenaktiven Komponente und den waschkraftsteigernden Stoffen können die Waschmittel der Erfindung auch beliebige der in herkömmlichen Textil-Waschmitteln üblichen Zusatzstoffe in üblichen Mengen enthalten. Beispiele für solche Zusatzstoffe sind schaumverstärkende Stoffe, wie Alkanolamide, insbesondere von Palmkemfettsäuren und Kokosnußfettsäuren abgeleitete Äthanolamide, schaumdämpfende Zusatzstoffe, die Wie-

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derausfäUung verhindernde Stoffe, wie Natriumcarboxymethylcellulose, Sauerstoff-abspaltende Bleichmittel, wie Natriumperborat oder Natriumpercarbonat, Chlor-abspaltende Bleichmittel, wie Trichlorisocyanursäure oder Alkalisalze der Dichlorisocyanursäure, anorganische Salze, wie Natriumsulfat und, im allgemeinen in sehr untergeordneten Mengen, Korrosionsinhibitoren,
fluoreszierende Stoffe, Duftstoffe, Enzyme, Germizide und Pigmente.

Die Waschmittel der Erfindung können unter Verwendung der für
Waschmittel üblichen Produktionsverfahren hergestellt werden,
z.B. indem im Anschluß an die Aufschlämmung Sprühtrocknen oder Sprühkühlen erfolgt, wobei nachfolgend die Trockenzugabe empfindlicher Bestandteile erfolgt, die für die Einverleibung vor der Trockenstufe nicht geeignet sind. Auch andere herkömmliche Verfahren, wie Nudelung, Granulierung oder Vermissben durch
Fluidisierung nach dem Wirbelschichtverfahren, können verwendet werden. Der Fachmann auf dem Gebiet der Waschmittelherstellung ist mit diesen Verfahren, vertraut.

Bei Anwendung dieser herkömmlichen Herstellungsverfahren können die Waschmittel der Erfindung in beliebigen, für Waschmittel
üblichen physikalischen Formen, wie Pulvern, Flocken, Granulaten, Nudeln, Kuchen, Stangen und, in einigen Fällen, Flüssigkeiten, 'hergestellt werden. Eine Ausnahme hiervon bildet die dem Fachmann bekannte Tatsache, daß es im allgemeinen nicht möglich ist, zufriedenstellende Pulver aus denjenigen Waschmitteln der Erfindurch herzustellen, die einen hohen Anteil an nichtionogenen
grenzflächenaktiven Stoffen enthalten.

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Die folgenden Beispiele, in denen sich alle Teile- und Prozentangaben auf das Gewicht beziehen, zeigen, daß die Waschmittel der Erfindung Wascheigenschaften für Textilgewebe besitzen, die den herkömmlichen, große Mengen Natriumtripolyphosphat enthaltenden Waschmitteln vergleichbar sind.

Beispiele 1 bis

Es werden 6 erfindungsgemäße Waschmittel (Beispiele 1 bis 6) und zwei andere Waschmittel (Vergleichsbeispiele A und B) nach folgenden Grundrezepturen hergestellt:

Prozent

Komponente Beispiel 12_24,5i>AB

grenzflächenaktive \Komponente*^ 75 75 75 75 75 75 75

basisches Natriumsilikat 15 15 15 15 15 15- 15 (Na₂O/SiO₂-Verh. 1 : 2)

Natriumtripolyphosphat ----.---50

Natriumsulfat, fluoreszierende Stoffe, wi e d eraus fällungsverhindernde Stoffe, Wasser usw., ergänzt zu 100 100 100 100 100 100 100

Beispiel 1 ti 2 η 3

Natrium-C..- oC -olef insulfonat Natrium-C -1 g- OC -olef insulf onat Natrium-C, „- Oi -olef insulf onat Natrium-C^. ₁₈-^-olef insulf onat Natriumlauryläthersulfat ¹MEO"

nichtionogener grenzflächenaktiver Stoff (äthoxylierter C_11--Jc sekundärer aliphatischer Alkohol,

der 9 Äthylenoxid-Einheiten enthält, "Tergitol 15-S-9").

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Vergleichsbeispiel A : NatriuraalkyIbenzolsulfonat (sulfonier-

tes "DOB-055", Herst. Shell Chemicals Limited)

ti B : »

Der Waschmittel-Wirkungsgrad jedes Waschmittels wird bei der Verwendung der Waschmittel zum Waschen von Testgewebe (50/50-Polyester-Baumwolltuch, das mit einem künstlichen, hauptsächlich aus dem in einem Staubsauger gesammelten Staub hergestelltem Schmutz verunreinigt ist,) in einem "Terg-O-Tometer" (US Testing Co. Inc.) bestimmt. Der Waschmittel-Wirkungsgrad wird aus den Reflektionswerten berechnet.

Das Textilgewebe wird wie folgt gewaschen:

Waschen : 10 Minuten bei 90 U/min, Temperatur 5O⁰C,

Waschflotte: 1000 ml Wasser (18⁰H, Ca/Mg-Verhältnis 2 : 1), das 0,1 Gewichts- ·. prozent des Waschmittels enthält und einen pH-Wert von 10 besitzt

Anzahl der verwendeten Tücher: 4 (jedes

mit einer Abmessung von etwa 11*15 cm)

Spülen: Spülen von Hand, 2 Minuten,

Temperatur : 50⁰C Wasser : 18⁰H (Ca/Mg-Verhältnis 2:1)

Die Waschmittel-Wirkungsgrade der 8 Waschmittel sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

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Waschmittel aus	Wasehmittel-Wirkungsgr
Beispiel Nr.	(*)
1	36,1
2	39,5
3	37,3
4	41,7
5	41,5
6	39,0
Vergleichsbeispiel A	26,7
Vergleichsbeispiel B	40,6

Diese Ergebnisse zeigen, daß die Waschmittel der' Beispiele 1 bis 6, die hohe Gehalte an grenzflächenaktiven Stoffen enthalten und die gemäß der Erfindung zur Steigerung der Waschkraft Natriumsilikat enthalten, hinsichtlich des Waschmittel-Wirkungsgrades sehr gut mit einem herkömmlichen Waschmittel (Vergleichsbeispiel B) vergleichbar sind, das zur Steigerung der Waschkraft 50 Prozent Natriumtripolyphosphat enthält.

Hingegen weist das Waschmittel des Vergleichsbeispiels A, das abgesehen davon, daß es eine nicht-erfindungsgeraäße grenzflächenaktive Komponente enthält, die ausschließlich aus Natriumalkylbenzolsulfonat besteht, analog den Waschmitteln der Beispiele 1 bis 6 zusammengesetzt ist, einen verhältnismäßig schlechten Waschmittel-Wirkungsgrad auf.

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Beispiele 7und 8 ·

Es werden zwei erfindungsgemäße Waschmittel (Beispiele 7 und 8) und zwei andere Waschmittel (Vergleichsbeispiele C und D) nach folgenden Grundrezepturen hergestellt:

Prozent

Komponente Beispiel J. §. £ £

grenzflächenaktive

Komponente ' 50 50 50 18

basisches Natriumsilikat

(Na₂O/SiO₂-Verh. 1:2) 15 15 15 6

Natriumtripolyphosphat 4-0

Natriumsulfat, fluoreszierende Stoffe, wiederausfällungsverhindernde
Stoffe, Wasser usw., ergänzt zu 100 100 100 100

' Beispiel 7 : Hätrium-C₁^_₁₈-eC-olefinsulfonat Beispiel 8 : Natrium lauryläther sulfat "1EO"

Vergleichsbeispiel C : Natriumalkylbenzolsulfonat (sulfonier-

tes "DOB 055", Herst. Shell Chemicals Limited)

Vergleichsbeispiel D : "

Diese vier Waschmittel werden gemäß den vorhergehenden Beispielen dem Waschtest unterworfen, wobei iblgende- Waschmittel-Wirkungsgrade erhalten werden:

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Waschmittel aus Waschmittel-Wirkungsgrad

ΙοΙΛ

Beispiel Nr. ^K/ '

7 37,6

8 · 39,4

Vergleichsbeispiel C 26,1

Vergleichsbeispiel D 38,4

Die erfindungsgemäßen Waschmittel (Beispiele 7 und 8) sind sehr gut mit dem herkömmlichen Waschmittel des Vergleichsbeispiels D verglei chbar, die schlechte Eignung des Waschmittels des Vergleichsbeispiels C zeigt jedoch erneut, daß AlkyTbenzolsulfonate ungeeignet für die alleinige Verwendung in Waschmitteln sind, die zur Waschkraftsteigerung ausschließlich Alkalisilikate enthalten.

Beispiele 9 bis 13

Fünf erfindungsgemäße Waschmittel (Beispiele 9 bis 13) werden vie folgt hergestellt:

- Prozent .

Komponente

Beispiel 9 10 IJ₁ 12

grenzflächenaktive

Komponente⁸''' 75 75 75 75 75

basisches Natriumsilikat

(NagO/SiOg-Verh. 1:2) 15 15 15 15 15

.Natriumsulfat, fluoreszierende Stoffe, wiederausfällungsverhindernde
Stoffe, Wasser usw., ergänzt

zu 100 100 100 100 100

' Beispiel 9 : nichtionogener, grenzflächenaktiver Stoff

(äthoxylierter C_{1p J(}- primärer aliphatischer Alkohol, der 7 Äxnyienoxid-Einheiten enthält), »Dobanol 25-7"

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Beispiel 10 Beispiel 11 Beispiel 12 Beispiel 13

nichtionogener grenzflächenaktiver Stoff (äthoxylierter C^a ^c primärer aliphatischer

Alkohol, der 9 Äthylenoxid-Einheiten enthält), »Dobanol 45-9"

Natriumalkoholsulfat eines äthoxylierten

C₁ . .j 'sekundären aliphatischen Alkohols, das

5 Äthylenoxid-Einheiten enthält, "Tergitol 45-S-.5-Sulfat»

Natriumalkoholsulfat eines äthoxylierten

C.,_, j- sekundären aliphatischen Alkohols, das

3 Äthylenoxid-Einheitan enthält, "Tergitol 15_S-3-Sulfat»

Natriumalkoholsulfat eines äthoxylierten

Ο...._..[- sekundären aliphatischen Alkohols, das

5 Äthylenoxid-Einheiten enthält, "Tergitol 15_S-5-Sulfat»

Bei einem Vergleich des Waschmittel-Wirkungsgrades dieser Waschmittel mit dem Waschmittel des Vergleichsbeispiels B unter Verwendung der bereits beschriebenen Testbedingungen erhält man ic j gende Ergebnisse:

Waschmittel aus Beispiel Nr. 9
10
11
12
13

Waschmittel-Wirkungsgrad (*) __

52,4 47,2 48,1

53,3 46,8

Vergleichsbeispiel B

45,4

Diese Ergebnisse neigen, daß die Waschmittel der Beispiele

bis 13 einen Waschmittel-Wirkungsgrad besitzender demjenigen

eines herkömmlichen Waschmittels, das zur Waschkraftsteigerung

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50 Gewichtsprozent Natriumtripolyphosphat enthält^ gleich ist oder diesen übertrifft.

Beisp'iele 14- bis 18

Es werden 5 erfindungsg'emäße Waschmittel wie folgt hergestellt:

Prozent

Komponente

Beispiel	14	15	5	16	17	18
	75	75	60	75	60
ilikat : 2)	15	7,	25

grenzflächenaktive
Konroonente '

(Na₂O/SiO₂-Verh. 1 : 2)

Natriummetasilikat

(Ha₂0/Si0₂-Verh. 1:1) - 7,5 15 25

Natriumsulfat 10 10 15 10 15

fluoreszierende Stoffe, wieder-

ausfällungsverhindernde

Stoffe, Duftstoffe, Wasser

usw., ergänzt zu 100 100 100 100 100

^a' Natriura-C .j. ₁₈-«(-olefineulfonat

Die Waschmittel-Wirkungsgrade dieser Waschmittel werden bei 0,Iprozentiger Produktismzentration unter Anwendung der in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Testmethoden bestimmt, wobei für den Vergleichsversuch das Waschmittel des Vergleichsbeispiels B verwendet wird. Man erhält folgende Ergebnisse:

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- pn -

Waschmittel von Beispiel Nr.	2213156 Waschmittel-Wirkungsgrad
14	58,9
15	59,6
16	59,8
17	60,4
18	66,2

Vergleichsbeispiel B 57,9

Die Ergebnisse zeigen, daß alle Waschmittel der Beispiele 14 bis 18 einen Waschmittel-Wirkungsgrad besitzen, der demjenigen des Vergleichswaschmittsis zumindest gleich ist.

Es wird eine unterschiedliche Probe des Testgewebes verwendet, wobei man durchweg höhere Werte für die verschiedenen Waschmittel-Wirkungsgrade erhält, als in den vorhergehenden Beispielen. Die relativen Unterschiede der Waschmittel hinsichtlich ihrer Eignung stimmen jjedoch mit den vorhergehenden Beispielen überein.

Beispiele 19 bis 21

Es werden drei erfindung'sgemäße Waschmittel unter Verwendung der folgenden Grundrezeptur hergestellt:

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Komponente Prozent

grenzflächenaktive

Komponente ' 75

basisches Natriumsilikat

(Na₂O/SiO₂-Verh. 1:2). 15

Natriumsulfat 10

fluoreszierende Stoffe, wieder-

ausfällungsverhindernde

Stoffe, Wasser usw., ergänzt zu 100

a)
' Die grenzflächenaktive Komponente "besteht aus den folgenden Gemischen, berechnet als Proζentanteile der gesamten grenzflächenaktiven Komponente :

Beispiel . il 20 "²JL

Natrium-Cj a ^q-^-olefin-sulfonat . 75 50 25 nichtionogene, grenzflächenaktive

Verbindung (äthoxylierter sekundärer

O_11-15 aliphatischer Alkohol, der 25 50 75

9 Äthylenoxid-Einheiten enthält^
"Tergitol 15-S-9")

Der Waschmittel-Wirkungsgrad jedes Waselimltiels wird nach, fol= gendem Testverfahren bestimmt, wobei z\m. Tergleieh. das ¥aseli° mittel des Vergleichsbeispiels B dient:

Als Testgewebe werden Scheibchen von 2 cm Durchmesser eines entschlichteten Baumwollbatists verwendet, der mit einem radioaktiv markierten synthetischen Hauttalg beschmutzt ist ^ wobei

14
1- C-Palraitinsäure verwendet wird«, Der Schmutz wird auf die Scheibchen in einer Menge von 1,5 Gewichtsprogent durch Verdampfen von 0,03 ml einer 1,5prozentigen Lösung des synthetischen Hauttalgs in Benzol aufgebracht. Diese Scheibchen werden in einem "Terg-0-Tometerⁿ(üS Testing Go* Inc.) unter folgenden Bedingungen gewaschen:

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	2213156
Bewegung	70 U/min
Was chmi 11 elkonzentration	0,15 %
Wasser *	25 ml von 18°H Härte (Ca/Mg-Verhältnis 2:1)
Temperatur	■ 450G
Waschdauer	10 Minuten
pH-Wert	10
Stoff/Flotten-Verhältnis	1 : 85Q

Der Waschmittel-Wirkungsgrad wird bestimmt, indem man vor und nach dem Waschen die Radioaktivität jedes Stoffscheibchens (1 Minute auf jeder Seite) mit einem Geiger-Müller-Zählrohr mißt. Nach der Korrektur jedes Zahlwerts hinsichtlich Untergrund und Paralyseseit wird ein Mittelwert aus beiden Seiten genommen, wobei man korrekte Äählwerte für A₁ (vor dem Waschen) und Ap (nach dem ¥-:?}; en) erhält. Bei der Berechnung des Waschmittel-Wirkungfograde£; unter Verwendung der Gleichung

_{1 2}

Waschmittel-Wirkungsgrad = ■ ·

^A1

erhält man folgende Ergebnisse:

Waschmittel Waschmittel-Wirk ngsgrad

Beispiel 19 68,5

»20 · 66,6

¹¹ 21 71,4

Vergleichsbeispiel E 64/:

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Diese Ergebnisse zeigen, daß die Waschmittel der Beispiele 19 bis 21 einen Waschmittel-Wirkungsgrad besitzen, der demjenigen eines herkömmlichen Waschmittels, das große Mengen Natriumtripolyphosphat enthält, gle'ich ist oder diesen übertrifft.

Beispiele 22 und 23

Es werden zwei erf indtuqg sgemäße Waschmittel nach der gleichen Grundrezeptur wie in den Beispielen 19 bis 21 hergestellt, wobei folgende grenzflächenaktive Komponenten verwendet werden:

Beispiel 22 2£

Natriumalkylbenzolsulfonat

(sulfoniertes ^Μΰ0Β-055'%

Herst. Shell Chemicals Limited) 75 $> 25 % nichtionogene, grenzflächenaktive
Verbindung (wie in den Beispielen
18 bis 20 verwendet) 25 $ 75 %

Die Waschmittel-Wirkungsgrade dieser zwei Waschmittel werden unter Verwendung des für die Beispiele 1 bis 6 beschriebenen Testverfahrens bestimmt, wobei in den Vergleichsversuchen das Waschmittel des Vergleichsbeispiels B und weiterhin ein Waschmittel (bezeichnet als Vergleichsbeispiel E) verwendet wird, das die gleiche Grundrezeptur wie die Beispiele 21 und 22 besitzt, wobei jedoch die grenzflächenaktive Komponente ausschließlich aus Natriumalkylbenzolsulfonat besteht. Man erhält folgende Ergebnisse, die anzeigen, daß die Anwesenheit der nichtionogenen grenzflächenaktiven Verbindung in der grenzflächenaktiven Komponente den Waschmittel-Wirkungsgrad der Waschmittel beträchtlich verbessert:

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Waschmittel von Waschmittel-Wirkungsgrad Beispiel Nr. ($)

22 54,3

23 54,5

Vergleichsbeispiel B 58,4

" E- 45,7

Beispiele 24 und

Es werden zwei erfindungsgemäße Waschmittel nach den gleichen Grundrezepturen wie in den Beispielen 19 bis 21 hergestellt, wobei folgende grenzflächenaktive Komponenten verwendet werden:

Beispiel 24 2_5

Natriumalkylb enz olsulfonat

(wie in den Beispielen 21 und 22) 50 ?έ 25 % äthoxyliertes Alkoholsulfat eines

primären Cjo-1 c'Al^ohols, das 3 50 # 75 # Äthylenoxid-Einheiten enthält,
"Dobanol 25 Sulfat 3 EO" '

Die Waschmittel-Wirkungsgrade dieser zwei Waschmittel werden unter Verwendung des für die Beispiele 19- bis 21 beschreibenen Testverfahrens bestimmt, wobei zum Vergleich die Vergleichsbeispiele B und E verwendet werden. Man erhält folgende Ergebnisse:

Waschmittel von Waschmittel-Wirkungsgrad

Beispiel 24 66,7

Beispiel 25 74,4

Vergleichsbeispiel B 64,2

" E 48,4

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Beispiel 2 6

Es wird ein praxisnaher Waschmaschinentest unter Verwendung eines aus den folgenden Komponenten hergestellten erfindungsgemäßen Waschmittels durchgeführt:

Komponente Teile

Natrium-C^^g-^-olefin-sulfonat 75

basisches Natriumsilikat

(Na₂O/SiO₂-Verhältnis 1:2) 15

Natriumsulfat 9

Natriumcarboxymethylcellulose 1

Zum Vergleich wird ein aus den folgenden Komponenten hergestelltes Waschmittel verwendet:

Komponente Teile

Natriumalkylbenzolsulfonat

(sulfoniertes "DOB-055",

Herst. Shell Chemicals Ltd.) 1CV

Natriumtripolyphosphat 50

basisches Natriumsilikat

(Na₂O/SiO₂-Verh. 1:2) 6

Natriumsulfat 16

Natriumcarboxymethylcellulose 1

Für den Maschinenwaschtest wird eine handelsübliche, von oben zu beschickende Haushalts-Waschmaschine verwendet. Die Waschmittel werden bei Produktkonzentrationen von 0,15 und 0,2 Prozent in 18° hartem Wasser (Oa/Mg-Verhältnis 2:1) bei einer Beschickung mit verschmutzten Wäschestücken, die sich aus

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Baumwollhandtüchern , Geschirrtüchern und Kopfkissenbezügen zusammensetzen, verwendet. Nach dem Waschen und Trocknen auf der Leine werden die Wäschestücke durch einen Prüfuigsausschuß geprüft, wobei die relativen Leistungsfähigkeiten der beiden Waschmittel bestimmt werden. Man erhält folgende Ergebnis-

se, die anzeigen, daß unter praxisnahen Bedingungen die Wasch*- mittel der Erfindung sehr gut mit den herkömmlichen Vergleichswaschmitteln vergleichbar sind.

(a) Anzahl der Ausschußmitglieder, die ein bestimmtes Waschmittel bei 0,15 Prozent Produktkonzentration bevorzugen:

Beispiel 26 Vergleich keine Präferenz Handtücher 1 2 .3 Geschirrtücher 5 0 1

Kopfkissenbezüge 2 4 0

Gesamtzahl 8 6 4

(b) Anzahl der Ausschußmitglieder, die ein bestimmtes Waschmittel bei 0,2 Prozent Produktkonzentration bevorzugen:

Beispiel 26 Vergleich keine Präferenz Handtücher 2 1 3

Geschirrtücher 2 2 2

'Kopfkissenbezüge 2 1 3

Gesamtzahl 6 4 8

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Ähnlich gute Ergebnisse werden "bei der Prüfung des Waschmittels des Beispiels 26 in der gleichen Waschmaschine bei 0,15 Prozent Produktkonzentration in 9° hartem Wasser (Ca/Mg-Verhältnis 2:1) im Vergleich zu einem ähnlichen Vergleichswaschmittel erhalten.

Patentansprüche

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Claims (11)

Patentansprüche

1. Waschmittel, die eine grenzflächenaktive Komponente und ein Alkalisilikat enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die grenzflächenaktive Komponente etwa 35 bis etwa 80 Gewichtsprozent des Waschmittels ausmacht und die grenzflächenaktive Komponente selbst mindestens etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die grenzflächenaktive Komponente, eines nichtionogenen grenzflächenaktiven Stoffes, eines wasserlöslichen, grenzflächenaktiven Äthersulfats oder eines wasserlöslichen, grenzflächenaktiven Olefinsulfonats enthält und

(b) das Alkalisilikat etwa 10 bis etwa 40 Gewichtsprozent des Waschmittels ausmacht und eine ausreichende Basizität besitzt, daß eine 0,"\ Gewichtsprozent des Waschmittels enthaltende wäßrige Lösung einen pH-Wert von nicht unter etwa 9 besitzt.

2. Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisilikat ein Natriumsilikat mit einem NapO/SiO₂-Gewichtsverhältnis von etwa 2 : 1 bis etwa 1 : 3 ist.

3. Waschmittel nach Anspruch 2, dadurch 'gekennzeichnet, daß das Natriumsilikat ein Na₂O/SiO₂-Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 1 bis etwa 1 : 2 besitzt.

4. Waschmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumsilikat ein NagO/SiOg-Gewichtsverhältnis von etwa 1 ; 2 besitzt.

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221315a

5. Waschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die grenzflächenaktive Komponente etwa 55 his etwa 75 Gewichtsprozent des Waschmittels ausmacht.

6. Waschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, -daß das Alkalisilikat etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsprozent des Wasehmittels ausmacht.

7. Waschmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisilikat etwa 15 bis etwa 25 Gewichtsprozent des Waschmittels ausmacht.

8. Waschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtionogene grenzflächenaktive Stoff ein äthoxylierter,.im wesentlichen linearer, aliphatischer, einwertiger Alkohol ist, der etwa 10 bis etwa 18 C-Atome und etwa 5 bis etwa 15 Äthylenoxid-Einheiten enthält, das grenzflächenaktive Äthersulfat ein sulfatierter, äthoxylierter, im wesentlichen linearer, aliphatischer, einwertiger Alkohol ist, der etwa 8 bis etwa 16 C-Atome und etwa 1 bis etwa 10 Äthylenoxid-Einheiten enthält, und das Olefinsulfonat ein im wesentlichen lineares 0<-01efinsulfonat ist, das etwa 12 bis etwa 20 C-Atome enthält.

9. Waschmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da-"durch gekennzeichnet, daß die grenzflächenaktive Komponente ausschließlich aus einem grenzflächenaktiven Äthersulfat besteht.

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10. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die grenzflächenaktive Komponente ausschließlich aus einem grenzflächenaktiven Olefinsulfonat besteht.

11. Waschmittel nach-einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die grenzflächenaktisre Komponente bis zu 80 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen, grenzflächenaktiven Alkylbenzolsulfonats und/oder eines wasserlöslichen, grenzflächenaktiven Alkylsulfats enthält.

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