DE2422877A1 - Waschmittelzusammensetzung - Google Patents
WaschmittelzusammensetzungInfo
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Description
The Procter & Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A.
Waschmittelzusammensetzung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf "bestimmte
Waschniittelzusammensetzungen, die ausgezeichnete Reinigungseigesischaften,
insbesondere an Geweben, zeigen, auch wenn sie wenig oder keine Phosphatdetergensgerüststoffe enthalten.
Seitens der Waschmittelindustrie ist in neuerer Zeit ein erheblicher Aufwand getrieben worden, um den Phosphatgehalt
von Waschmittelzusammensetzungen zu verringern, damit auf diese Weise zu den allgemeinen Bemühungen beigetragen
wird, die Menge an phosphat zu verringern, die in natürliche Gewässer, wie Flüsse und Seen, gelangt. Im allgemeinen reinigen
jedoch Zusammensetzungen, welche niedrige Gehalte an Polyphosphatgerüststoffen aufweisen, Gewebe weniger gut als
vollgerüststoffhaltige Produkte, d.h. Produkte, die wenigstens
ausreichend Polyphosphate enthalten, um alle in einer "Waschflüssigkeit enthaltenen härtebildenden Ionen komplex zu
binden. Es sind zahlreiche Versuche angestellt worden, um -Nichtphosphatgerüststoffe zu"finden, doch sind die Ergebnisse
im allgemeinen nicht ermutigend, da sie entweder dürftig oder wenigstens dürftig im Verhältnis zu den Kosten der Gerüststoffe
sind.
Es wurde nun gefunden, daß Waschmittelzusammensetzungen, die wenig oder keine Phosphatgerüststoffe oder andere
Gerüststoffe enthalten, die eine merkliche Kalziumkomplexbindungsfähigkeit
aufweisen, ohne hohe Anteile an relativ
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stark alkalischen Gerüststoffen, wie Natriumsilicat oder
-carbonat, hergestellt werden können, indem Mischungen bestimmter zwitterloniseher und nichtionischer oberflächenaktiver Stoffe und etwas höhere Anteile als normal an. Antiredepositionsmitteln
verwendet werden. Zusammensetzungen
auf Basis dieser Mischung von Detergenskomponenten haben eine
Leistung, die mit jener von gerüststoffhältigen anionischen
Waschmitteln zu vergleichen ist, selbst wenn solche Zusammensetzungen gerüststoffrei sind oder einen unvollständigen
Gerüststoffgehalt aufweisen. Wie gefunden wurde, sind
sie gegen eine umfassende Vielzahl von Schmutzarten, ein schließlich Ton- und Kohleschmutz, feinteiligem Schmutz,
fetten Schmutz usw., auf einer umfassenden Vielzahl von Geweben, einschließlich Baumwolle, Polyamide, Polyester und Baumwolle/Polyester
sowohl in Bottich- als auch in Trommelwaschmaschinen
hochwirksam.
Die normale Anwendungskonzentration von Antiredepcsitionsmitteln in Waschmittelzusammensetzungen beträgt etwa
0,1 bis 0,5 %· Waschmittelzusammensetzungen, die höhere
Werte an Antiredepositionsmitteln enthalten, sind selbstverständlich
bekannt. Beispielsweise werden in den GB-PS'η Kr. 688,752 und Nr. 688,753 anionische Waschmittelzusammensetzungen
beschrieben, die Anteile ,an Natriumcarboxymethylcellulose
(CMC) enthalten, welche bis zu etwa 30 % betragen. In der CA-PS Nr. 912,396 werden Waschmittelzusammensetzungen
beschrieben, die nichtionische/zwitterionische oberflächenaktive Mittel und bis zu 5 % Carboxymethylcellulose enthalten,
die jedoch hohe Anteile an stark alkalischem Natriumsilicat und Natriumcarbonat, -bicarbonat oder -sesquicarbonat
enthalten. Aus der GB-PS Nr. 1,092,149 sind Zusammensetzungen bekannt, die nichtionische/zwitterionische oberflächenaktive
Mittel und Antiredepositionsmittel enthalten, doch sind diese Zusammensetzungen sehr stark alkalisch und daher als Substitutionsprodukte
für Phosphatdetergentien nicht geeignet.
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«V
Durch die vorliegende Erfindung werden somit neue Reinigungszusammensetzungen
geschaffen, die wenig oder keine Phosphatgerüststoffe enthalten und die eine: Eeinigungsleistung
zeigen, welche jener von phosphathältigen YJaschmitteln
sowohl in weichein als auch hartem Wasser vergleichbar oder gegenüber diesen verbessert sind, die beim Auflösen im
Wasser keine hohen pH-Werte ergeben, zur Verwendung sowohl in Bottichwaschraaschinen als auch in automatischen Trommelwaschmaschinen
geeignet sind und die sowohl bei synthetischen als auch Baumwollgev-'eben sowohl bei Heißwäsche als
auch Kaltwäsche wirksam sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Waschmittelzusammensetzung
zur Verfügung gestellt, die
(a) 5 Gew.-% bis 20 Gew.-% einer Mischung organischer oberflächenaktiver
Mittel, bestehend aus
(i) einem zwitterionischen Detergens der allgemeinen
Formel
worin
R. eine Alkyl-, Alkenyl- oder Hydroxyalky!gruppe
mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, Rp und R- Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppen mit 1
oder 2 Kohlenstoffatomen,
Rj. eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
die gegebenenfalls in der 2-Stellung in bezug auf den Rest X durch eine Hydroxylgruppe
substituiert ist, und
X -SO,, -OSO, oder -COO bedeuten, und
(ii) einem nichtionischen Detergens der allgemeinen Formel
E5
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worm
Rc eine Alkylfa-uppe mit 10 bis 18 Kohlenstoff atomen·
oder eine Alkylphenylgruppe mit 6 bis 12
Kohlenstoffatomen im Alkylrest, und. m 3 bis 20 bedeuten,
wobei das Gewichtsverhältnis von (i) zu (ii) 3 : 1 bis
1 :·3 beträgt, und
(b) 0 bis 25 Gew.-% wasserlösliche Phosphate oder andere
phosphorhältige Gerüststoffe,
(c) 0 bis 10 °/o Alkalimetallsilicate,
(d) 0 bis 10 % Alkalimetallcarbonate,
(e) mehr als 1,0 % eines Antiredepositionsmittels enthält.
Die Komponenten der Y'aschmittelzusaminensetzungen gemäß
der Erfindung werden nachstehend näher erörtert.
1,25 Gew.-56 bis 15 Gew. -% der Y; aschmitte !zusammensetzungen
gemäß der vorliegenden Erfindung, vorzugsweise 2,5 Gew.-% bis 12 Gew.-^, bestehen aus einem nichtxonischen
oberflächenaktiven Mittel, das durch Kondensation eines Äthylenoxids (hydrophiler Katur) mit einer organischen hydrophoben
Verbindung, die aliphatischer oder alkylaromatischer ITatur ist, entsteht. Die Länge des hydrophilen oder Polyoxyäthylenrestes,
der mit irgendeiner speziellen hydrophoben Verbindung kondensiert ist, kann leicht eingestellt werden,
um eine wasserlösliche Verbindung zu erhalten, die das gewünschte Verhältnis zwischen hydrophilen und hydrophoben
Elementen aufweist. Beispiele geeigneter nichtionischer oberflächenaktiver
Mittel sind:
(1) Die Polyäthylenoxidkondensate von Alkylphenolen. Diese
Verbindungen sind die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen
mit einer Alkylgruppe, die etwa 6 bis 10 Kohlenstoff atome in entweder gerader oder verzweigter Kettenanordnung
enthält, mit Äthylenoxid, wobei das letztere in Mengen vorliegt, die 3 bis 20 Molen Äthylenoxid
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je Mol Alky!phenol entsprechen. Der Alkylsubstituent in
solchen Verbindungen kann z.B. von polymerisiertem Propylen, Diisobutylen, Octen oder Honen abgeleitet
sein. Beispiele für Verbindungen dieses Typs umfassen NOnylphenol, das mit etwa 9,5 Molen Äthylenoxid je Mol
Nonylphenol kondensiert ist, Dodecylphenol, das mit etwa
12 Molen Äthylenoxid je Mol Phenol kondensiert ibt, Decylphenol, das mit etwa 15 Molen Äthylenoxid je Mol
Phenol kondensiert ist, Isooctylphenol, das mit etwa 15 Molen Äthylenoxid je Mol Phenol kondensiert ist. Im
Handel verfügbare nichtionische oberflächenaktive Mittel dieses Typs umfassen Igepal 00-6ΤΌ, das von der
Firma GAF Corporation in den Handel gebracht wird, und Triton X-4-5, X-114, X-100 und X-102, alles Produkte der
Firma Rohm und Haas Company.
(2) Die Kondensationsprodukte aliphatischer Alkohole mit
Äthylenoxid. Der aliphatische Alkohol kann entweder primär oder sekundär sein,und die Alkylkette des aliphatischen
Alkohols kann entweder gerade oder verzweigt sein und enthält im allgemeinen 10 bis 18 Kohlenstoffatome.
Beispiele für solche äthoxylierte Alkohole umfassen das Kondensationsprodukt aus etwa 6 Molen Äthylenoxid mit
1 Mol Tridecanol, Myristylalkohol, der mit etwa 10 Molen Äthylenoxid je Mol Myristylalkohol kondensiert ist, das
Kondensationsprodukt von Äthylenoxid mit Kokosnußfettalkohol, worin der Kokosnußalkohol eine Mischung von
Fettalkohol mit Alkylketten ist, deren Länge von 10 bis 14 Kohlenstoffatomen variiert und worin das Kondensat
etwa 6 Mole Äthylenoxid je Mol Alkohol enthält, und das Kondensat!onsprodukt von etwa 9 Molen Äthylenoxid mit
dem oben beschriebenen Kokosnußalkohol. Beispiele von im Handel verfügbaren nichtionischen oberflächenaktiven
Mitteln dieses Typs umfassen Tergitol 15-S-9, Tergitol 15-S-7, Tergitol 15-S-12, die von der Firma Union Carbide
Corporation in den Handel gebracht werden, Dobanol 4-5-Ξ-7,
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-ζ
Dobanol E-9 und ITeodol 23-6,5, <lie von der Firma. Shell
Chemical Company in den Handel gebracht werden und KyX1O EOB, das von der Firma Procter & Gamble Company in
den Handel-gebracht wird.
Zur Verwendung in den Waschmittelzusanimensetzungen gemäß
der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, daß das angewendete spezielle nichtionische oberflächenaktive Mittel
oder die Mischung nichtionischer oberflächenaktiver Mittel ein hydrophil-lipophil-Verhältnis (HLB) von etwa 8 bis etwa
15 aufweist. Ein bevorzugtes nichtionisches oberflächenaktives Mittel, das ein HLB innerhalb dieses Bereiches auf v/eist,
ist das Kondensationsprodukt aus 6 Molen Äthylenoxid mit Kokosnußfettalkohol (HLB = 12).
Die zwitterionischen oberflächenaktiven Mittel, die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden, können
allgemein als Derivate sekundärer und tertiärer Amine oder Derivate von quaternären Ammoniumverbindungen bes'chrieiben
werden. In allen diesen Verbindungen liegt wenigstens eine primäre oder sekundäre aliphatisch^ Gruppe vor, die geradkettig
oder verzweigt ist'und 12 bis 18 Kohlenstoffatome
aufweist, und wenigstens ein aliphatischer Substituent, der eine anionische wasserlöslichmachende Gruppe, aus der Carboxy,
SuIfonat und Sulfat umfassenden Gruppe enthält.
Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung enthalten 1,25 Gew.-% bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 Gew.-% bis
12 Gew.-%, des zwitterionischen Detergens. Insbesondere werden
die zwitterionische und nichtionische Detergenskomponente in annähernd gleichen Anteilen verwendet, bei einem Gesamtgehalt
an oberflächenaktiven Mitteln, der zwischen 8 und
16 Gew.-?£, vorzugsweise zwischen 10 und 15 Gew.-% der Zusammensetzung
liegt.
Beispiele brauchbarer zwitterionischer oberflächenakti-
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ver Mittel umfassen 3-(N,N-Dimetbyl~N-hexadecylamffionio)-propan-1-sulfonat;
3-(N,N-Dimethyl-N-hexadecylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat
· 2-(N »li-Dimethyl-iT-dodecylaminonio)-acetat;
3-(N,N-Dimethyl-N-dodecylammonio)-propionat; 2-(N,N-Dimethyl-N-octadecylammonio)-äthan~1-sulfat;
3-(N,N-Dimethyl-N_4-dodecenylammonio)-propan-1-sulfonat;
3-(N,N-Dimethyl-N~4-glyceryldodecylacimOnio)-propionat;
und 3-(N,N-Dimethyl~ N-1-methylalkylaimonio)-2-hydroxypropan--1-sulfonat, worin
der Alkylrest 12 bis 15, vorzugsweise 13,5 "bis 14,5, Kohlenstoff
atome enthält; 3-(N,N-Dimethyl-N-alkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat,
vobei sich die Alkylgruppe von Talgfettalkohol ableitet; 3-(N,N-Oimethyl-N-tetradecylammonio)-propan-1-sulfonat;
3-(-N,H-Dimethyl-N-alkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat,
.v/obei sich die Alkylgruppe vom Mittelschnitt des Kokosnußfettalkohols ableitet; 3-(N",lT-Diniethyldodecylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat;
4-(N,N-Oimethyltetradecylammonio)-butan-1-sulfonat;
4-(N",N-Dimethyl-N-hexadecylammonio)-butan-1-sulfonat;
A--(Ν,Ν-Dimethylhexadecylammonio)-butyrat;
6-(N,N-Dimethyl-N-octadecylammonio)-hexanoat;
und 6-(N,N-Dimethyl-N-hexadecylanmonio)-hexanoat.
Angaben, betreffend die Herstellung vieler der ober- "
flächenaktiven Verbindungen dieser Klasse, finden sich in
den US-Patentschriften Nr. 2,129,264; Nr. 2,774,786; Nr. 2,813,898; Nr. 2,828,332; und Nr. 3,529,521; und in der
DT-PS Nr. 1 018 421.
Von" den oben beschriebenen Typen zwitterionischer oberflächenaktiver
Mittel umfassen bevorzugte Verbindungen 3-(N,N-Dimethyl-N-alkylammonio)-propan-1-sulfonat und 3-(N,N-Dimethyl-N-alkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat,
worin · in beiden Verbindungen die Alkylgruppen im Durchschnitt eine Länge von 14,8 Kohlenstoffatomen aufweisen und primär oder .
sekundär sein können; 3-(N,N-Dimethyl-N-hexadecylammonio)-propan-1-sulfonat;
3-(N,N-Dimethyl-N-hexadecylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat;
(N-Hexadecyl-N,N-dimethylammonio)- .
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ace tat; 3-( N-Hexadecyl-Ii,N-dimethylamirionio)-prop! onat; 6--(If-Tetradecyl-N,IT-dimethylanimonio
) -hexanoat; und ■ (IT ,N-Dlme thyllT-hexadecylamnionio)-acetat.
In hohen Maße bevorzugte zwitterionische oberflächenaktive Mittel umfassen 3-(li,lT-Dimethyl-N"-hexadecylammonio)-propan-1-sulfonat
und 3-(N,.M"-Dimethyl-N-alkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat,
worin die Alkylgruppe vom Kokosnußfettalkohol abgeleitet ist, und 3-(N,U-Dimethyl-K-1-methylalkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat,
worin die Alkylgruppe im Durchschnitt eine Länge von 13,8 Kohlenstoffatomen aufweist.
Die andere wesentliche Komponente der erfindungsgsmäßen
Zusammensetzungen ist ein Antiredepositionsmittel. Beim Gebrauch
in Kombination mit den oben beschriebenen mindergerüststof
f haltigen nichtionischen/zwitterionischen Detergenssystemen
bei einer Konzentration, die etwas höher ist als normalerweise für Haushaltsdetergentien üblich ist, wurde
gefunden, daß die entstehenden Zusammensetzungen üblichen
vollphosphatgerüststoffhaltigen V.'aschmitteln hinsichtlich
Reinigung und Weißgradaufrechterhaltung, selbst bei Baumwollgeweben, ebenbürtig sind. Im Einblick auf die Schwierigkeit
der Reinigung von Baumwollgeweben unter Mindergerüststoff-Waschbedingungen
ist dieses. Ergebnis überraschend. Außerdem wurde gefunden, daß die TTirksarokeit der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung bei der Reinigung von Baumwolle und Polyester/Baumv/olle
hinsichtlich fetten Schmutzes, selbst bei Mindergerüststoffgehalt, größer ist als bei üblichen vollgerüststoffhaltigen
anionischen Waschmittelzusammensetzungen.
Üblicherweise werden Antiredepositionsmittel in Anteilen von etwa 0,5 % "bis 1 % zugesetzt. Gemäß der vorliegenden
Erfindung v/erden sie in einem Anteil zugesetzt, der größer ist als 1,0 Gew.-%, und vorzugsweise zwischen 2 Gew.-?£ und
10 Gew.-% der Zusammensetzung, insbesondere zwischen 3 Gew.-%
und 5 Gew.-% der Zusammensetzung fliegt. Geeignete Antiredepositionsmittel
umfassen hydrophile Kolloide, wie eines oder
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mehrere der folgenden: Natriumcarboxymethylcellulose; Alginate;
Karragheenmoos; pflanzliche und natürliche Gummi;
Carboxyäthylcellulose; Sulfoäthylcellulose; Hydroxyäthylcellulose;
Methyläthylcellulose» Natriumcellulosesulfate;
Natriumcelluloseacetatsulfate; oxydierte Cellulosen, Stärken
und Dextrin ; Carboxymethyläther, Methyläther, Hydroxypropyläther
und Hydroxyäthyläther von Stärke; Methyläthyläther und Hydroxyäthyläther von Cellulose; und kolloidale
Polymere, wie Gliadin, Casein, Gelatine, Polyvinylpyrrolidone, Polyäthylenglykole, Polyvinylalkohole, und Copolymere
aus Maleinsäureanhydrid und einem Vinylderivat, z.B. Vinylmethyläther.
Von diesen werden Natriumcarboxymethylcellulose,
das Copolymer aus Maleinsäureanhydrid und Vinylmethyläther, und Polyvinylpyrrolidone bevorzugt.
Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können fest,
insbesondere körnig, oder flüssig sein und können auch die üblichen anderen Komponenten von Hochleistungs- oder Peinwaschmittelzusammensetzungen
enthalten. Diese umfassen die vielen Substanzen, die dafür bekannt s'ind, daß sie als Detergensgerüststoffe
wirksam sind, obgleich Phosphat-, Carbonat- und Silicatgerüststoffe nur in kleineren Mengen einverleibt
werden sollen, und die Verwendung anderer zusätzlicher Gerüststoffe
in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen im allgemeinen
nicht notwendig ist, obgleich sie auch in Anteilen bis zu etwa 25 Gew.-% der Zusammensetzung einverleibt werden
können.
Gewünschtenfalls können Detergensgerüststoffe beispielsweise unter den wasserlöslichen Salzen von Phosphaten,
Pyrophosphaten, Orthophosphaten, Polyphosphate^ Phosphona-ten,
Carbonaten, Polyhydroxysulfonaten, Silicaten, Polyacetaten, Carboxylaten, Polycarboxylaten und Succinaten ausgewählt
werden. Spezielle Beispiele anorganischer Phosphatgerüststoffe umfassen Natrium- und Kaliumtripolyphosphate,
-phosphate und -hexametaphosphate. Die Polyphosphonate um-
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fassen insbesondere beispielsweise die ITa tr ium- und Kaliuia
salze von Λ thylendiphos phonsäure, die Fatrium- und Kaliumsalze
von Äthan-i-hydroxy-1,1-diphosphonsäure und die Natrium-
und Kaliumsalze von Äthan-1,1,2-triphosphonsäure.
Beispiele dieser und anderer phosphorhaltiger Gerüststoffverbindungen
sind in den US-Patentschriften Fr. 3,159,581; Fr. 3,213,030; Fr. 3,4-22,021; Fr. 3,4-22,137; Fr. 3,400,176
und Fr. 3,4-00,148 beschrieben. _ .. . .
Phosphorfreie Komplexbildner können zur Verwendung als Detergensgerüststoffe ebenfalls ausgewählt werden.
Spezielle Beispiele phosphorfreier anorganischer Gerüststoffzusätze
umfassen wasserlösliche anorganische Carbonät-, Bicarbonat- und Silicatsalze.
Wasserlösliche organische Gerüststoffe können ebenfalls nützlich sein. Beispielsweise fällt die Anwendung der Alkalimetall-,
Ammonium- und substituierten Ammoniuni-polyacetate,
-carboxylate, -polycarboxylate und -polyhydroxysulfonate in
den Rahmen der vorliegenden Erfindung. Spezielle Beispiele für Polyacetat- und Polycarboxylat-Gerüststoffsalze umfassen
Fatrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze
von Athylendiamintetraessigsäure, Fitrilotriessigsäure, Oxydibernsteinsäure, Mellithsäure, Benzolpolycarbonsäuren
und Citronensäure. '
Andere Gerüststoffe zur Verwendung im Rahmen der Erfindung sind die Polycarboxylatgerüststoffe, die in der UB-PS
Fr.3,308,067 beschrieben sind, ·
Beiöpxele solcner Materialien umfassen die wasserlösliahen.
Salze von Homo- und Gopolymeren aliphatischer Carbonsäuren,
wie Maleinsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure, Fumarsäure, Aco—
.nitsäure, Citraconsäure und Methylenmalonsäure.
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Zusätzliche Gerüststoffe für die Verwendung im Rahmen
der Erfindung umfassen die wasserlöslichen Salze, insbesondere die Natrium- und Kaliumsalze von Carboxyraethyloxymaiona„t,
Carboxy-methyl oxys ucc inat, cis-Cyclohexanhexacarboxylat,
cis-Cyclopentantetracarboxylat und Phloroglucintrisulfonat.
Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung dürfen gedoch
nicht mehr als 25 %, vorzugsweise nicht mehr als 12 % und
zweckmäßigerweise nur etwa 2 % Phosphatgerüststoffe oder andere phosphorhältige Gerüststoffe enthalten. Außerdem dürfen
die Zusammensetzungen nicht 'mehr als jeweils 10 % an
Alkalimetallcarbonaten oder -silicaten enthalten.
Andere gegebenenfalls anzuwendende Bestandteile sind Schaumstabilisatoren für die Verwendung in Bottichwaschiaasohinen
und schaumunterdrückende Mittel zur Verwendung in automatischen Trommelwaschmaschinen. Schaumstabilisatoren
umfassen Seifen und Alkanolamide aus natürlichen oder synthetischen Fettsäuren, vorzugsweise solchen, bei denen Säuren
mit etwa 15 bis 18 Kohlenstoffatomen überwiegen. Kokosnuß- und Talgfettsäuren bilden das Grundmaterial für die
Herstellung geeigneter Schaumstabilisatoren. Schaumunterdrückende Mittel umfassen Amide oder Amine mit hohem Molekulargewicht
(z.B. N,N-Dilaurylamin), Silicone (z.B. Dimethyls iloxanpοlymer), die in einen wasserlöslichen Träger
einverleibt werden können, wie in der
BE-PS 803 .lol . beschrieben, langkettige
Fettsäuren, langkettige Fettalkohole, Ester und/oder Äther
davon, und Mineralöle und saure, langkettige Alkylphosphate, wie in der GB-PS Nr. 1,113,712 beschrieben.
Weitere gegebenenfalls vorliegende Komponenten umfassen Peroxybleichmittel, wie perborate oder Percarbonate; Enzyme;
Aktivatoren und Stabilisatoren für Bleichmittel und/oder Enzyme; optische Aufheller; andere schaumregelnde Mittel;
Trübungshemmstoffe; Bakterizide; Absorptionsmittel, wie Tone
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oder ultrafeirie Kieselsäuren, Farbstoffe und Parfüms.
Die flüssigen Waschmittelzusammensetzungen gemäi3 der
vorliegenden Erfindung enthalten zusätzlich ein Lösungsmittel aus der Wasser und Wasser/Alkohol-Mischungen umfassenden
Gruppe, um physikalische Stabilität zu erhalten. Im allgemeinen machen solche Lösungsmittel etwa 4 Gew.-% bis 94-der
Gesamtwaschniittelzusammensetzung aus. Bei bevorzugten
Zusammensetzungen beträgt das Lösungsmittel etwa 25 Gew.-%
bis etwa 75 Gew.-%.
ein Alkohol/üasser-Gemisch als Lösungsmittel verwendet,
so wird das Gewichtsverhältnis von Wasser zu Alkohol
vorzugsweise höher als etwa 3:1, insbesondere von etwa 4 : 1 bis etwa 10 : 1 eingestellt. Alkohol-(insbesondere
Äthanol)konzentrationen, die höher liegen als diese Werte werden in Wasser/Alkohol-Gemischen, die im Rahmen der vorliegenden
Erfindung benützt werden, vorzugsweise vermieden, da sich bei höheren Alkoholanteilen Probleme hinsichtlich
Entflammbarkeit ergeben.
Vorzugsweise wird in der Wasser/Alkohol-Mischung ein
Alkohol mit 1 bis etwa 5 Kohlenstoffatomen angewendet, falls eine solche Mischung in den erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen
benützt wird. Beispiele solcher verwendbarer Alkohole umfassen Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol,
Butanol, Isobutanol und Pentanol.
Die flüssigen Detergenszusammensetzungen können kleinere
Mengen verschiedener leistungserhöhender Zusätze enthalten.
Solche Zusätze umfassen beispielsweise Elektrolytsalze als Gelinhibitoren.
Geeignete Elektrolytsalze umfassen die Alkalimetallchloride, -sulfate und -carbonate, und die Salze, die bei
der Umsetzung von Äthanolaminen mit Ameisensäure, Essigsäure,
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Propionsäure, Buttersäure, Citronensäure oder Schwefelsäure gebildet v/erden. Spezielle Beispiele solcher Salze umfassen
Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Kaliumsulfat, Natriumsulfat, Triäthanolaminsulfat,
Triäthanolamincitrat, Triäthanolaminacetat, Triäthanolaminformat,
Monoathanolaminpropionat und Diäthanolaminbutyrat.
Kaliumchlorid wird bevorzugt und vorzugsweise den erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen in einem Ausmaß von etwa 0,5 ^is
5 Gew.-% zugesetzt.
Die Waschmittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung ergeben beim Auflösen in Wasser keine hohe Alkalinitä^und
vorzugsweise v/erden Lösungen dieser Waschmittelzusammensetzungen einen pH-Wert haben, der geringer als etwa 11, insbesondere
geringer als 10 bei der Gebrauchskonzentration ist, welche im allgemeinen zwischen 0,1 % und 1 % liegt. Der Gebrauchs
-pH -V/er t der Zusammensetzungen kann auf den gewünschten Wert durch Einverleibung von sauren und/oder alkalischen
Puffermaterialien eingestellt werden. Die flüssige Waschmittelzusammensetzung "gemäß der Erfindung, welche solche
Puffermaterialien enthält, wird als solche einen pH-7/ert von unter etwa 11,5 aufweisen und im allgemeinen einen pH-Wert
im Bereich von 5 bis-10, vorzugsweise 7 bis 9i5* haben. Für
Pufferzwecke können saure Materialien, wie Citronensäure, .und basische Materialien, beispielsweise ein wasserlösliches,
im wesentlichen nicht-flüchtiges Amin, wie ein Alkanolamin, vorzugsweise Triäthanolamin, verwendet werden, sowie anorganische
Basen, wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid. Im allgemeinen sind Anteile bis zu 2 % jedes dieser Bestandteile
ausreichend, um die gewünschte pH-Einstellung zu erhalten. Die Alkanolamine können jedoch den flüssigen Zusammensetzungen
in höheren Anteilen, be is pi els v/eise 12 % und höher, einverleibt werden, da dies, wie gefunden wurde, verbesserte
Reinigung bei hoher Wasserhärte ergibt.
- 13 £09850/ 1
Beispiel 1: Eine körnige Yv'aschmittelzusammensetzung
gemäß der Erfindung mit einem niederen Phosphatgehalt, die eine Detergensleistung aufweist, welche mit jener eines
üblichen phosphatgerüststoffhältigen, anionischen Waschmittels
vergleichbar oder dieser überlegen ist, weist die nachstehend angegebene Zusammensetzung auf. Zu Vergleichszwecken
sind unter Vergleich 1 und 2 die Ansätze üblicher Waschmittelzusammensetzungen
angegeben, die unterschiedliche Anteile Phosphatgerüststoff enthalten, und unter Vergleich 3 ist der
Ansatz einer Zusammensetzung ähnlich jener des Beispiels 1
angegeben, der jedoch einen niedrigen Anteil an Antiredepositionsmittel enthält.
Zusammensetzung: Bei- Ver- Ver- Verspiel
gleich gleich gleich 1 : 1 2 3 (a) (b) (c) (d) (e)
Natrium-line ar- dodecylsulfonat und Natriumtalg- alkylsulfat |
0,5 | 10 " | 10 . | 0,5 |
Natriumseife (90 Talg/10 Ko kosnuß) |
— | 2,5 | 2,5 | — |
Kokosnußmonoäthan- olamid |
0,25 | 1.5 | 1,5 | 0,25 |
Talgmonoäthanolamid | ||||
2-hydroxypropan-1-
sulfonat; | 6 | — | — | I | 10 | 6 |
Tergitol 15-S-9 | 6 | - | 7 | 6 | ||
Natriumtripolyphosphat | 2 | 37 | 2 | |||
Natriums!Iicat | 7 | 7 | 7 |
Natriumcarboxymethyl-
cellulose 5 o,5 0,5 0,5 /
10.Λ 1
45517
Ca)
Cb) Cc) Cd)
Natriumsulfat .34 8 35 34
Natriumperborat 25 25 8 25
Natriumchlorid 1,5 - - 1,5
Protease vorhan- vorhan- vorhan- vorhanden den den den
Natriumäthylendiamin-
tetraacetat | 0 | ,25 | 0 | ,25 | O | ,25 | O | ,25 |
Parfum/Aufhe11er | O | ,6 | O | "cn | O | ,6 | O | ,6 |
Inerte Verunreinigungen | 3 | ,9 | O | ,65 | O | ,65 | 3 | ,9 |
Feuchtigkeit | 7 | 7 | 7 | 7 |
Der Ansatz des Beispiels 1 wurde durch Vermischen der Komponenten Causgenommen Perborat und Protease) in einer üblichen
Zerkleinerungsvorrichtung und anschließendes Sprühtrocknen hergestellt. Das Perborat und die Protease werden
dem Ansatz nach dem Sprühtrocknungsvorgang trocken zugemischt.
Verschmutzte Standardtestlappen, die mit einem Standardschmutzmedium
vom Krefeld Institut, St. Gallen, Schweiz verschmutzt worden sind, werden in Lösungen der oben beschriebenen
Waschmittelzusammensetzungen gewaschen. Die Lappen werden bei 55°C in hartem Wasser C256 Teile/Million CaCO*)
6 Minuten bei einem pH-Wert von 9,5 gewaschen. Die Fleckentfernungswerte in °/o wurden durch Vergleich der Reflektionsfähigkeit
von unverschmutzten, verschmutzten und gewaschenen
Geweben erhalten.
Die Eeinigungsleistung der Zusammensetzung des Beispiels
1 im Vergleich -zu Jener der üblichen ^aschmittelzusammensetzung
gemäß Vergleich 1 und 2 war wie folgt:
- 15 409850/104Γ
0,2 %±p:e Lösung: | 2422877 | 100 | "1V^i | |
Nylon | ~ /4* | 40 | ||
% | Polyester/ Baumwolle |
10 | ||
Har zbehande1te Baumwolle |
33 | Vergleich 2: | ||
Unb e h ande11e Baumwolle |
'■> Fleckentfernung. | |||
0,5 %ige Lösung: | 98 | 14 | ||
Nylon | 57 | 9 | ||
Polyester/ Baumwolle |
29 | 5 | ||
Harzbehandelte Baumwolle |
Beispiel 1: Vergleich 1: | 63 | 8 | |
Unbehandelte Baumwolle |
||||
99 | 91 | |||
. 48 | 39 | |||
26 | 13 | |||
33 | 34 | |||
100 | ||||
60 | ||||
40 | ||||
57 | ||||
Die 7,'erte für die Fleckentfernung haben eine Genauigkeit
bei 95 %iger Verläßlichkeit innerhalb von - 5 %.
Aus den vorstehenden Angaben kann ersehen werden, daß mit einer 0,5 ^igen Lösung des Beispiels 1 synthetische Gewebe
ebensogut und Polyester/Baumwolle besser gereinigt wird als mit der vollgerüststoffhältigen anionischen Waschmittelzusammensetzung
gemäß Vergleich 1. Die Leistung hinsichtlich Fleckentfernung der Zusammensetzung gemäß Beispiel
1 war jedoch signifikant besser als jene der mindergerüststoffhältigen
Zusammensetzung gemäß Vergleich 2.
Bei Anwendung einer 0,2 %igen Lösung sind die Vorteile
der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 gegenüber der vollgerüststof
fhältigen und mindergerüststoffhältigen üblichen
Waschmitte!zusammensetzungen noch weiter verstärkt. Die
Daten zeigen somit, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen,
die in einer für die Anwendung in Trommelwaschmaschinen
geeigneten reise angesetzt sind, mit vollgerüst-
. - 16 409850/1041 "
stoffhältigen anionischen Waschmittelzusarriinensetzungen zumindest
vergleichbar und signifikant besser als übliche Zusammensetzungen
in Situationen sind, in welchen bei vermindertem Gerüststoffgehalt gearbeitet wird.
Die Auswirkung der hohen Mengen an Antiredepositionsmittel auf die Reinigungswirkung zeigt sich bei einem Vergleich der
Weißgradaufrechterhaltungsleistung der Lösungen gemäß Beispiel
1 und Vergleich j5 bei feinteiligem Schmutz. Baumwollfrotteelappen
wurden in einem Tergotometer in 0,2 ?£ig:en
Lösungen der beiden Zusammensetzungen gewaschen, wobei jede Lösung mit 800 Teilen/Million Luftfilterschmutz beladen
wurde. V/eitere Waschbedingungen waren wie folgt: Waschtemperatur 55°G, Wasserhärte 260 Teile/Million GaCO^, pH-Wert der
Lösung 9*8, Waschzeit 6 Minuten. Es wurden mit jeder Zusammensetzung
4- Wiederholungen durchgeführt. Die Ergebnisse werden
als Prozentsatz der Reflektion angegeben, der wie folgt
^definiert ist: | Endreflektion „ ._ | 1 11 |
% Reflektion = | Anfangsreflektion | 1 75 |
Zusammensetzung: % Reflektion: | 3 62 | |
Beispiel ' | ||
Vergleich | ||
Vergleich |
Es zeigt sich, daß die Wirkung der höheren Mengen an Antiredepositionsmittel eine Verstärkung der Reinigungsleistung
des Ansatzes aus nichtionischem/zwitterionischem Bestandteil auf einen Wert bewirkt, der mit der Leistung von
vollgerüststoffhältigen Phosphatwaschmitteln vergleichbar
ist. Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung sind so gesehen völlig zufriedenstellend als Ersatz für übliche anioniche
Waschmittel.
- 17 -
f λ Λ C Γ f>
t *
4-5517
Beispiel 2 : Es wird das Beispiel 1 mit der Abänderung wiederholt , daß Natriumcarboxymethylcellulose in
einer Menpe von. 2 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung einverleibt
wird.
Beispiel 3 : Beispiel 1 wird mit der Abänderung wiederholt, daß Natriumcarboxymethylcellulose in einer Menge
von 2 Gew.-% und Natriumtripolyphosphat in einer Menge von 10 Gew.-% der Zusammensetzung einverleibt werden.
Beispiel 4; Man wiederholt Beispiel 3 mit der
Abänderung, daß der Anteil an 3-(N,N-Dimethyl-N-C,-4 g-alkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat
auf 12 % erhöht und der Anteil an Tergitol 15-S-9 auf 3 % verringert wird; die Natriumcarboxymethylcellulose
wird gemeinsam mit dem Natriumperborat der Mischung nach dem Sprühtrocknen zugemischt..
Beispiel 5: Man wiederholt Beispiel 1 mit der
Abänderung, daß das zwitterionische Detergens durch 3-(N1N-Dimethyl-N-1-methylalkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat,
worin die Alkylgruppe eine Länge von durchschnittlich 12 bis 15, vorzugsweise 13,5 bis 14,5 Kohlenstoffatome aufweist,
und das nichtionische Detergens durch Dobanol 4-5-E-7 ersetzt
wird.
Beispiele 6 und 7: Körnige Waschmittelzusammensetzungen mit niedrigem Phosphatgehalt, die zur Verwendung
in automatischen Waschmaschinen mit Frontbeschickung
geeignet sind und eine Reinigungsleistung aufweisen, die gener einer üblichen phosphatHältigen, wenig schäumenden
Waschmittelzusammensetzung vergleichbar oder dieser überlegen ist, haben die nachstehend angegebenen Zusammensetzungen.
Zu Vergleichszwecken sind übliche Ansätze mit geringer
Schaumbildung unter Vergleich 4 und 5 angegeben.
- 18 -409850/1CU1
Zusammensetzung: Beispiel Beispiel Ver- Ver-
6 7 gleich gleich
Natrium-line ar- dodecylbenzol- sulfonat |
6 | 6 | 12 | 12 |
3-(N ,N-Dimethyl-N- | 6 | 6 | ||
2-hydroxypropan-1- sulfonat |
8 | 8 | — | — |
Dobanol 4-5-E-7 | 12 | 3 | - | - |
Natriumsilicat | 5 | 5 | 8 | 8 |
Natriumtripolyphosphat | 0,16 | 0,16 | 33 | 3 |
Natriumc arb oxy- methylcellulose |
7 | 7 | 0,5 | 0,5 |
Silicon-Schaum unterdrücker |
100-96 | 100 % | 0,16 | 0,16 |
Feuchtigkeit | 7 | 7 | ||
Natriumsulfat, Rest auf | 100 % | 100 % | ||
Die Ansätze gemäß Beispiel 6 und 7 werden hergestellt, indem man die Komponenten (ausgenommen das nichtionische
oberflächenaktive Mittel) in einer üblichen Zerkleinerungsvorrichtung mischt, sprühtrocknet und dann das nichtionische
Detergens auf die sprühgetrockneten-Waschmittelkörner aufsprüht.
Die Reinigungsieistung wurde wieder bei der Reinigung von
Standardgeweben des Krefeld Instituts bewertet. Die Reinigung
wurde im 40°C-Waschprogramm einer automatischen Hoover 32J6H-Waschmaschine
unter Verwendung von Wasser mit 18° Härte und einer Produktkonzentration von 0,56 % durchgeführt. Es wurden
folgende Ergebnisse erhalten:
- 19 409850/1041
% Fleckentfernung
Beispiel Beispiel Ver- Ver-6 7 gleich gleich.
Λ . 5
90 | 65 | 86 | 11 |
41 | 41 | 47 | 15 |
20 | 16 | 20 | 4 |
25 | 20 | 30 | 1 |
Nylon
Polyester/ Baumwolle
Har zbekandelte
Baumwolle
TJnbehande'lte Baumwolle
Es kann wieder ersehen werden, daß selbst bei der niedrigen Waschtemperatur von 40 G die Reinigungsleistung der
wenig schäumenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
mit niedrigem Phosphatgehalt wenigstens mit jener
von üblichen vollgerüststoffhältigen Waschmittelzusammensetzungen sowohl bei synthetischen als auch bei Baumwollgeweben
vergleichbar ist und daß sie der Leistung von üblichen V/aschmittelzusammensetzungen
unter Bedingungen minderen Gerüststoffgehaltes sehr wesentlich überlegen ist.
Beispiel 8; Man wiederholt Beispiel 7 mit der
Abänderung, daß das zwitterionische Detergens durch 3-(K",N-Dimethyl-IT-1
-methylalkylammonio)-2-hydroxypropyl-1-sulfonat,,
worin die Alkylgruppe im Durchschnitt 13,8 Kohlenstoffatome
aufweist, und das nichtionische Detergens durch Tergritol
15-S-9 ersetzt sind. Es werden im wesentlichen ähnliche Ergebnisse bei der Reinigung von verschmutzten Standardgeweben,
wie sie vom Krefeld Institut bezogen worden sind, hinsichtlich Reinigung und Weißgradaufrechter-haltung erzielt, wie
gemäß Beispiel 7·
Beispiel 9: Es wird ein flüssiges Feinwaschmittel aus folgenden Komponenten hergestellt:
- 20 409850/1041
Zus ammens e t zung: Gew.-%:
Kondensat!onsprodukt von
6 Molen Äthylenoxid mit
Kokosnußfettalkohol 12
6 Molen Äthylenoxid mit
Kokosnußfettalkohol 12
Dimethylhexadecylammonio-
acetat t 5
Triäthanolamin 2
Kaliumchlorid 0,5
Fatriumcarboxymethylcellulose 5
Äthanol 10
Wasser, Rest auf 100 pH-Wert =9,5·
- 21 -A09850/10A1
Claims (1)
- Patentansprüche: 1. Waschmitte!zusammensetzung, enthaltend(a) 5 Gew.-% bis 20 Gew..-% einer Mischung organischer ober flächenaktiver Mittel, bestehend aus(i) einem zwitterionischen Detergens der allgemeinen FormelworinR, eine Alkyl-, Alkenyl- oder Hydroxyalkylgruppemit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, Rp und R, Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppen mit 1oder 2 Kohlenstoffatomen,R. eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls in der 2-Stellung in bezug auf den Rest X durch eine Hydroxylgruppe substituiert ist, undX -SO,, -OSO, oder -COO bedeuten, und(ii) einem nichtionischen Detergens der allgemeinen For melworinRe- eine Alkylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylphenylgruppe mit 6 bis 12 . Kohlenstoffatomen im Alkylrest, und. m 3 bis 20 bedeuten,wobei das Gewichtsverhältnis von (i) zu (ii) 3 : 1 bis : 3 beträgt, und(b) 0 bis 25 Gew.-% wasserlösliche phosphate oder andere phosphorhältige Gerüststoffe,- 22 409850/10414-5517(c) O Ms 10 % Alkalimetallsilicate, (ά) 0 bis 10 % Alkalimetallcarbonate,(e) mehr als 1,0 % eines Antiredepositionsmittels.2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zwitterionischen Detergens ." ....'.ν, .-."'. die Gruppe R. eine primäre oder sekundäre, gerad-r· oder verzweigtkettige Alkyl gruppe ist.3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zwitterionische Detergens 3-(N,N-Dimethyl-N-alkylammonio)~propan-1-sulfonat oder 3-(N,N-Dimethyl-N~alkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat, wobei in beiden Verbindungen die Alkylpruppe im Durchschnitt eine Länge von 14,8 Kohlenstoffatomen aufweist; 3-(N,N-Dimethyl-N-hexadecylaimnonio)-propan-l-sulphonat; 3-(N,N-Dimeth-Länge von 14-,8 Kohlenstoffatomen aufweist; 3-(N,N-Dimethyl-N-hexadecylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat; 3-(N,IT-Dimethyl-ls-hexadecylammonio) propionat; 6-(I:i-Tetradecyl-li,i!T-dimethylammonio)-hexanoat; (ϊΤ,Ν-Dimethyl-IT-hexadecylani monio)-acetat oder 3-(N,N-Dimethyl-N-1-methylalkylammonio) 2-hydroxypropan-1-sulfonat, worin die Alkylgruppe im Durch schnitt eine Länge von 12 bis 15, vorzugsweise 13,5 bis -,5 Kohlenstoffatomen aufweist, ißt. ·4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen 2,5 Gew.-% und 12 Gevi.-% des zwitterionischen Detergens enthält.5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtionische Detergens das Kondensationsprodukt aus 6 Molen Äthylenoxid mit Kokosnußfettalkohol ist.6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen 2,5 Gew.-% und 12 Gew.-' des nichtionischen Detergens enthält.409850/1041- 23 -• 7·. Zusammensetzung nach feinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie die zwitterionischen und nichtionischen Detergensk-omponenten in annähernd gleichen Anteilen bei einem Gesamtgehalt an oberflächenaktivem Mittel zwischen 8 Gew.-% und 16 Gew.-% der Zusammensetzung enthält.8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen 2"Gew.-% und 10 eines Antiredepositionsmittels enthält.9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen 3 Gew.-% und 5 Gew.-% eines Antiredepositionsmittels enthält.10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 95 dadurch gekennzeichnet, daß das Antiredepositionsmittel ein hydrophiles kolloidales Polymer ist.11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Antiredepositionsmittel Natriumcarboxymethylcellulose, Copolymere von Maleinsäureanhydrid und Vinylmethyläther oder Polyvinylpyrrolidone oder Mischungen davon umfaßt.12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie weniger als 12 Gew.-$ Phosphatgerüststoffe oder andere phosphorhältige Gerüststoffe enthält.Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie weniger als 2 Gew.-^ Phosphatgerüststoffe oder andere phosphorhältige Gerüststoffe enthält.409850/104114·. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässerire Lösung der Zusammensetzung bei Gebrauchskonz.entration einen pH-Wert von '
weniger als 11 aufweist/ ;,.Flüssige Waschmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14·, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen
pH-Wert aufweist, der unter 11,5 liegt.Für: The Procter & Gamble Company
Cincinnati, Ohio, V.St.A.(Dr.HJChV.Beil)
Rechtsanwalt409850/1041ORIGINAL INSPECTED
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