DE2509508A1 - Waschmittel mit kontrolliertem schaum - Google Patents
Waschmittel mit kontrolliertem schaumInfo
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Description
DR. Jure, ;·=:·' C^-M. WALT"R BEIL [ % ΜβΓΖ 1975
Unsere Nr. 19 724
The Procter & Gamble Company Wo/Ha Cincinnati, Ohio, V.St.A.
Waschmittel mit kontrolliertem Schaum
Zusatz zu Patent (P 25 OO 411.9 - unsere Nr. 19 650)
Die Erfindung bezieht sich auf körnige, gerüststoffhaltige
Waschmittel mit schaumkontrollierenden Eigenschaften.
Insbesondere dann, wenn man in von vorne beschickten Waschmaschinen
wäscht, ist übermäßiges Schäumen während des Waschvorgangs unerwünscht. Das wirkt sich nicht nur nachteilig
auf die Wirkung der Waschlauge auf die Gewebe aus, sondern es kann auch der Nachteil eintreten, daß der Schaum unerwünschte
Teile der Waschmaschine erreicht und insbesondere nicht mehr genügend aus der Maschine entfernt wird, bevor
die Spülflüssigkeit zugeleitet wird. Das letztgenannte Problem kann die Schaumbildung im Spülvorgang erheblich erhöhen und
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folglich wird es schwieriger, dieses Schäumen zu unterdrücken.
In der deutschen Patentanmeldung P 25 00 411.9 ist beschrieben, daß bestimmte Wachse, wenn sie in körnigen, gerüststoffhaltigen
Waschmitteln verwendet werden, den Schaum im Spülwasser unterdrücken können. Solche Wachse können auch verwendet
werden, um nur eine geringe Schaumverminderung oder gar keine beim V/aschvorgang hervorzurufen oder, falls gewünscht, einen
kontrollierbaren Grad an Schaumunterdrückung im Waschverfahren zu bewirken. Die Erfindung gemäß der deutschen Patentanmeldung
P 25 00 411.9 betrifft ein körniges, gerüststoffhaltiges Waschmittel mit folgenden Bestandteilen:
a) 2 bis 40 Gewichtsprozent eines organischen synthetischen nichtionischen, zwitterionischen oder anionischen Detergens
oder eine Mischung dieser;
b) 10 bis 90 Gewichtsprozent eines oder mehrerer anorganischer oder organischer Waschmittel-Gerüststoffe; und
c) 0,02 bis 8 Gewichtsprozent eines im wesentlichen wasserunlöslichen
Wachses oder Wachsgemisches, wobei das Wachs oder Wachsgemisch einen Schmelzpunkt im Bereich von 35 C
bis 125°C und eine Verseifungszahl von weniger als 100 besitzt und wobei die Wachskomponente in innigem Gemisch
mit einem Teil oder der gesamten organischen Detergenskomponente vorliegt.
Ferner wird in der belgischen Patentschrift Nr. 8O3 101
offenbart, daß bestimmte Silicon —Schaumunterdrücker^ wenn
sie vor vorzeitigem Kontakt mit den oberflächenaktiven Mitteln bewahrt werden, sehr wirkungsvoll für die Kontrolle der
Schaumbildung während des Waschvorgangs sind.
Es wurde nun gefunden, daß eine Kombination der vorgenannten Wachs- und Silicon—-Schaumunterdrüaker einen synergistischen
Effekt hat, so daß eine geringere Menge an kombiniertem Mittel für eine effektive Schaumkontrolle in dem Waschvorgang und
im Spülvorgang verwendet werden kann als es bei Verwendung nur eines der beiden erforderlich wäre. Der Vorteil kann durch
das folgende Beispiel deutlich gemacht werden: Eine gerüst- . stoffhaltige, körnige Waschmittelzusammensetzung, enthaltend
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ein nichtionisches organisches oberflächenaktives Mittel, schäumte in einer automatischen Trommelwaschmaschine erheblich
über. Das Schäumen in dem Waschvorgang konnte ausreichend kontrolliert werden durch die Zugabe von 2 Gewichtsprozent
eines Schaumverminderers aus Kügelchen aus Silicon/ silanierter Kieselsäure (enthaltend etwa 8 % Silicon/
silanierte Kieselsäure in einem nichtoberflächenaktiven Trägerstoff). Die Schaumbildung im Spülvorgang wurde nicht
gut kontrolliert. Größere Mengen dieses Schaumverminderers bewirkten eine zu große Schaumunterdrückung im Waschvorgang
und hatten einige unerwünschte Nebeneffekte, insbesondere hinsichtlich der Reinigungseigenschaften. - Andererseits
konnte eine befriedigende Kontrolle im Waschvorgang und im Spülvorgang durch Verwendung von 3 % mikrokristallinem Wachs
erreicht werden. Jedoch war eine Kombination von nur einem 1/2 % jeweils des Wachses und der Silicon/silanierte
Kieselsäure-Kügelchen vollständig zufriedenstellend für die Kontrolle des Schaums sowohl im Wasch- als auch im Spülvorgang.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ein körniges, gerüststoffhaltiges Waschmittel enthaltend:
(a) 2 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsprozent
eines organischen, synthetischen nichtionischen, zwitterionischen oder anionischen oberflächenaktiven
Mittels, oder eine Mischung dieser;
(b) 10 bis 90 Gewichtsprozent, Vorzugspreise 10 bis 70 Gewichtsprozent
eines oder mehrerer anorganischer oder organischer Detergens,-Gerüststoffsalze;
(c) 0,02 bis 5 Gewichtsprozent eines im wesentlichen wasserunlöslichen
mikrokristallinen Wachses mit einem Schmelzpunkt zwischen 35 und 125°C und einer Verseifungszahl von
weniger als 100, oder eine Mischung solcher Wachse; und
(d) eine für die Schaumunterdrückung ausreichende Menge einer stabilen Schaumkontrollierkomponente aus einem Silicon/-Schaumkontrollmittel,
das freisetzbar in einen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren, im wesentlichen
nicht oberflächenaktiven, detergensundurchlässigen
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Trägerstoff eingearbeitet ist.
Die obengenannten Wachse befinden sich in einer innigen Mischung mit einigen oder allen obengenannten organischen
oberflächenaktiven Mitteln.
Nichtionische oberflächenaktive Mittel des Polyäthoxy-Typs
und deren Mischungen mit zwitterionischen oberflächenaktiven Mitteln werden bevorzugt. Andere geeignete organische,
synthetische oberflächenaktive Mittel und geeignete Detergens-Gerüststoffsalze werden in der deutschen Patentanmeldung
P 25 OO 411.9 beschrieben.
Die für die vorliegende Erfindung geeigneten Wachse sind dieselben wie in der vorzitierten deutschen Patentanmeldung;
insbesondere diejenigen, die dort für die Schaumunterdrückung im Waschvorgang als geeignet bezeichnet werden. Besonders
bevorzugt sind die mikrokristallinen Petrolatum-Wachse, bekannt als "Be Square 175" (im Handel durch Petrolite
Corporation, Tulsa, Oklahoma); "Mobilwax 2305" (im Handel durch Mobil Oil Company Limited, Wallasey Bridge Road,
Birkenhead, Cheshire, England); Shell "Microv/ax I85/I9O".
Wenn man die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen herstellt, ist es wichtig, daß das Wachs innig mit dem oberflächenaktiven
Mittel zusammengebracht wird. Verfahren, wie man das durch Mischen des Wachses mit dem flüssigen oder pastenförmigen
oberflächenaktiven Mittel während der Herstellung des Produkts erreichen kann, werden in der deutschen Patentanmeldung
P 25 00 411.9 beschreiben.
Die Schaumkontroll-Komponente (d) der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist ein Silicon —Schaumkontrollmittel,
das in ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares, im wesentlichen nicht oberflächenaktives, detergensundurchlässiges
Trägermaterial eingearbeitet ist. Das Trägermaterial
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enthält in seinem Inneren im wesentlichen sämtliches Silicon—Schaumkontrollmittel und isoliert dieses wirkungsvoll
von der Detergens—Komponente der Zusammensetzung. Das
Trägermaterial wird so ausgewählt, daß nach der Zugabe von Wasser die Träger-Matrix sich auflöst oder dispergiert und
das in ihm enthaltene Silicon -Material freisetzt, so daß dieses seine schaumkontrollierenden Eigenschaften entwickeln
kann.
Die als Schaumkontrollmittel verwendeten Silicone können verschiedenartige alkylierte Polysiloxane sein, entweder
allein oder in Kombination mit verschiedenen Feststoffen wie zum Beispiel Kieselsäure-Aerogele und Xerogele und
hydrophobe Kieselsäuren der verschiedensten Art.. In der industriellen Praxis ist die Bezeichnung "Silicon" zu einem
Gattungsnamen geworden, der eine Vielzahl von Polymeren mit hohem Molekulargewicht umfaßt, die Siloxan-Einheiten und
Hydrocarbyl-Gruppen der verschiedensten Arten enthalten. Im allgemeinen können die Silicon-Schaumkontrolliermittel
als Siloxane der allgemeinen Formel
beschrieben werden. In dieser Formel bedeutet χ eine Zahl
von etwa 20 bis etwa 2000 und R und Rf (die identisch oder
verschieden sein können) bedeuten eine Alkyl- oder Arylgruppe, insbesondere Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl und Phenyl. Die
Polydimethylsiloxane (R und Rf = Methyl) haben ein Molekulargewicht
zwischen etwa 200 und 200 000 und höher und sind sämtlich als Schaumkontrollmittel geeignet. Geeignete Silicon-Flüssigstoffe
dieser Art sind im Handel erhältlich von der Dow Corning Corporation unter der Bezeichnung "Silicone 200
Fluids".
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Außerdem entfalten andere Silicone, bei denen die Seitenkettengruppen
R und R1 Alkyl, Aryl oder gemischte Alkyl-
und Aryl-Hydrocarbylgruppen sind, gute schaumkontrollierende
Eigenschaften. Diese Stoffe werden hergestellt durch Hydrolyse der entsprechenden Alkyl-, Aryl--oder gemischten Alkylaryl-Silicondichloride
mit Wasser, und zwar nach wohlbekannten Verfahren. Als erfindungsgemäß geeignete schaumkontrollierende
Mittel des Silicon-Typs seien beispielsweise genannt: Diäthyl-PoIysiloxane,
Dipropyl-Polysiloxane, Dibutyl-Polysiloxane,
Methyl-Äthyl-Polysiloxane, Phenyl-Methyl-Polysiloxane. Die
Dimethyl-Polysiloxane sind für die erfindungsgemäßen Zwecke besonders geeignet, weil sie billig und leicht verfügbar
sind.
Eine zweite Art.der Silicon-Schaumkontrolliermittel, die in
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden können, ist eine Mischung eines alkylierten Siloxane der oben
beschriebenen Art mit fester Kieselerde. Solche Mischungen von Silicon und Kieselerde können hergestellt werden, indem
man das Silicon auf der Oberfläche der Kieselerde (SiO„)
fixiert, zum Beispiel mittels der in der US-Patentschrift 3 235 509 beschriebenen katalytischen Reaktion. Schaumkontrolliermittel
aus. Mischungen von Silicon und Silieiumdioxyd, die in dieser Weise hergestellt werden, enthalten
Silicon und Siliciumdioxyd vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis Silicon:Siliciumdioxyd von 19:1 bis 1:2, vorzugsweise
10:1 bis 1:1. Das Siliciumdioxyd kann chemisch und/oder physikalisch an das Silicon gebunden sein, und zwar vorzugsweise
in einer Menge von etwa 10 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Silicon. Die Partikelgröße des verwendeten
Siliciumdioxyd sollte in solchen Siliciumdioxyd/Silicon-Schaumkontrolliermitteln
vorzugsweise nicht mehr als 100 Millimicron betragen; ganz besonders bevorzugt ist eine
Partikelgröße von 10 Millimicron bis 20 Millimicron. Die
ρ spezifische Oberfläche des Siliciumdioxyds sollte etwa 50 m /g
überschreiten.
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Silicon und Siliciumdioxyd enthaltende Schaumkontrolliermittel
können auch hergestellt werden, indem man eine Siliconflüssigkeit der obenbeschriebenen Art mit einem
hydrophoben Siliciumdioxyd vermischt, das eine Partikelgröße und Oberfläche in den obenangegebenen Bereichen hat. Für
die Herstellung des hier in Rede stehenden hydrophoben Siliciumdioxyds können die bereits bekannten Verfahren
angewendet werden. Zum Beispiel kann verdampftes Siliciumdioxyd mit Trialkyl-Chlorsilan umgesetzt (d.h. "silaniert")
werden, um so hydrophobe Trialkylsilan-Gruppen auf der Oberfläche des Siliciumdioxyds zu fixieren. In einem
bevorzugten und bekannten Verfahren wird verdampftes Siliciumdioxyd mit Trimethylchlorsilan umgesetzt, und es
wird so ein für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bevorzugtes hydrophobes, silaniertes Siliciumdioxyd erhalten.
Gemäß einem weiteren Verfahren wird hydrophobes Siliciumdioxyd, das für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet ist,
erhalten durch die Umsetzung von Siliciumdioxyd mit einer der folgenden Verbindungen: Metall-, Ammonium- und
substituierte Ammoniumsalze langkettiger Fettsäuren wie zum Beispiel Natriumstearat, Aluminiumstearat und ähnliche;
Silylhalogenide, wie zum Beispiel A'thyltrichlorsilan,
Butyltrichlorsilan, Tricyclohexylchlorsilan und ähnliche; ebenso langkettige Alkylamine oder Ammoniumsalze, wie zum
Beispiel Cetyl-Trimethylamin, Cetyl-Trimethylammoniumehlorid
und ähnliche.
Ein bevorzugtes Schaumkontrollmittel ist ein hydrophobes, silaniertes (besonders bevorzugt ein trimethylsilaniertes)
Siliciumdioxyd mit einer Partikelgröße zwischen etwa 10 und 20 Millimicron und einer spezifischen Oberfläche größer als
etwa 50 m /g, innig vermischt mit flüssigem Dimethylsilicon
von einem Molekulargewicht zwischen etwa 500 und etwa 200 .000, wobei das Gewichtsverhältnis von Silicon zu silaniertem
Siliciumdioxyd etwa 19:1 bis etwa 1:2 beträgt. Solche Schaum-
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kontrolliermittel enthalten Silicon und das silanierte Siliciumdioxyd vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis
Silicon zu silaniertem Silicium von 10:1 bis 1:1. Die gemischten hydrophoben silanierten (insbesondere trimethylsilanierten)
Siliciumdioxyd/Silicon-Schaumkontrolliermittel entfalten eine Schaumkontrolle über einen weiten Temperaturbereich;
das ist wahrscheinlich auf die kontrollierte Freisetzung des Silicons von der Oberfläche des silanierten
Siliciumdioxyds zurückzuführen.
Eine andere Art eines erfindungsgemäßen Schaumkontrollmittels ist ein Silicon der vorbeschriebenen Art, das auf und in einem
Fsststoff adsorbiert ist. Solche Schaumkontrollmittel
enthalten das Silicon und den Peststoff in einem Verhältnis von 20:1 bis etwa 1:20, vorzugsweise von etwa 5:1 bis etwa
1:1. Beispiele für geeignete Feststoff-Adsorbentien sind Natriumcarbonat, Natriumtripolyphosphat, alle Natriumsilicate,
Ton, Stärke, Kieselgur Fuller's Erde und ähnliche. Die Alkalinität der festen Adsorbentien hat auf die erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen keinen Einfluß, zumal sich herausgestellt hat, daß die Silicone in der Mischung mit
ihnen stabil sind. Wie bereits beschrieben, muß das aus dem Adsorbens und dem Silicon bestehende Schaumkontrollmittel
mit einem überzug versehen oder anderweitig in ein Trägermaterial eingearbeitet sein, um das Silicon von der
Detergen skomponente der erfindungsgemäßen Verbindung
fernzuhalten.
Schließlich besteht eine weitere Art eines erfindungsgemäßen Schaumkontrollmittels aus einer Siliconflüssigkeit, einem
Siliconharz und Siliciumdioxyd. Die Siliconflüssigkeiten, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind alle
solche, die bereits an früherer Stelle beschrieben wurden; bevorzugt werden jedoch Dimethyl-Silicone. Die Silicon-"Harze"
können beliebige alkylierte Siliconharze sein, jedoch werden gewöhnlich solche verwendet, die aus Methylsilanen hergestellt
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wurden. Siliconharze werden gewöhnlich als "dreidimensionale" Polymere beschrieben, die durch Hydrolyse von Alkyl-Trichlorsilanen
bestehen, während die Silicon-Flüssigkeiten "zweidimensionale" Polymere sind, die durch Hydrolyse von
Dichlorsilanen hergestellt werden. Die Siliciumdioxyd-Komponenten solcher Zusammensetzungen sind mikroporöse
Stoffe wie zum Beispiel verdampfte Silica-Aerogele und Xerogele mit Partikelgrößen und Oberflächen im bereits
obenbeschriebenen Bereich.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Mischungen aus Silicon-Flüssigkeit,
Siliconharz und Siliciumdioxyd können nach dem im US-Patent 3 455 839 beschriebenen Verfahren hergestellt
werden. Diese Mischungen sind im Handel erhältlich von der Dow Corning Corporation. Gemäß US-Patent 3 455 839 können
sie als Mischungen beschrieben werden, die im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen bestehen:
(a) etwa 10 bis etwa 100 Gewichtsteile Folydimethylsiloxan-Flüssigkeit
mit einer Viskosität von 20 es. bis 1 500 es. bei 25°C;
(b) 5 bis 50 Gewiehtsteile Siloxan-Harz, der aus (CH,),Si0 . und
SiO2~Einheiten besteht, wobei das Verhältnis der
Einheiten zueinander zwischen 0,6:1 und 1,2:1 liegt;
(c) 1 bis 10 Gewiehtsteile Silica-Aerogel.
Solche Mischungen können auch auf oder in einen wasserlöslichen Feststoff adsorbiert werden, wie obenbeschrieben.
Solche gemischten Silicon-Harz/Siliciumdioxyd-Schaumkontrolliermittel
müssen, um für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet zu sein, mit einem für Detergentien
undurchlässigen Trägerstoff kombiniert werden.
Die Silicon-Schaumkontrolliermittel der vorbeschriebenen Art müssen in einen wasserlöslichen oder in Wasser
dispergierbaren Trägerstoff eingearbeitet sein (d.h. z*B.
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von ihm überzogen oder in ihn eingekapselt); der Trägerstoff selbst muß undurchlässig für Detergentien und im wesentlichen
nicht oberflächenaktiv sein. Mit "im wesentlichen nicht oberflächenaktiv" ist gemeint, daß der Trägerstoff selbst
mit dem Silicon nicht in einer solchen Weise zusammenwirkt, daß er emulgiert wird oder erheblich durch das gesamte
wäßrige Medium hindurch dispergiert wird.
Wenn man· ein trockenes pulvriges oder gekörntes Waschmittel
herstellt, ist es selbstverständlich erwünscht, daß auch das Silicon-Schaumkontrolliermittel bei Umgebungstemperatur
im wesentlichen trocken und nicht klebrig ist. Polglich wird es erfindungsgemäß bevorzugt, als Trägermaterial plastische,
organische Stoffe zu verwenden, die bequem geschmolzen, mit dem Silicon-Schaumkontrolliermittel gemischt und danach
abgekühlt werden können und so feste Pulver, Granulate oder Kügelchen ergeben. Es gibt eine große Anzahl von Trägerstoffen,
die erfindungsgemäß geeignet sind. Da das Silicon-Schaumkontrolliermittel so in den Trägerstoff eingearbeitet werden
soll, dass es wieder freigesetzt werden kann, wenn die Zusammensetzung sich mit dem Wasser vermischt, werden
wasserlösliche Trägerstoffe bevorzugt. Jedoch können auch in Wasser dispergierbare Stoffe verwendet werden, da sie
das Silicon ebenfalls freisetzen, wenn man sie einem Wasserbad zugibt.
Es ist eine große Anzahl von Trägermaterialien bekannt,, die die erforderlichen Löslichkeits- und Dispergiereigenschaften
aufweisen und die außerdem nicht oberflächenaktiv und für das Detergens undurchlässig sind. Zum Beispiel
sind Carbowachse mit hohem Molekulargewicht, die im wesentlichen keine oberflächenaktiven Eigenschaften haben,
erfindungsgemäß verwendbar. Beispiele für solche Stoffe sind die Polyäthylenglycole mit einem Molekulargewicht von etwa
1 500 bis etwa 10 000, insbesondere etwa h 000. überraschenderweise
sind hochäthoxylierte Fettalkohole (kondensiert mit
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etwa 25 molaren Anteilen Äthylenoxyd), wie zum Beispiel Talg-Alkohol, erfindungsgemäß verwendbar. Auch andere
Alkohol-Kondensate mit hohem Äthoxylat-Anteil (ca. 25 und mehr) sind für die erfindungsgemäßen Zwecke brauchbar.
Solchen hochäthoxylierten Stoffen fehlt es offenbar an ausreichender Oberflächenaktivität, um die Schaumkontrolleigenschaften
der Silicone beeinträchtigen zu können. Ein besonders bevorzugter äthoxylierter Trägerstoff ist
Talg-Alkohol, das mit etwa 25 molaren Anteilen Äthylenoxyd
kondensiert wurde und das TAEp1- abgekürzt wird.
Es seien noch eine Anzahl anderer Trägermaterialien genannt: Gelatine, Agar, Gummi arabicum und zahlreiche von Algen
abgeleitete Gele.
Die Silicon-Schaumkontrolliermittel-Komponente der vorliegenden Erfindung kann dadurch hergestellt werden, daß
man das Silicon mit dem Trägerstoff vermischt oder damit besprüht und somit ein granuliertes Erzeugnis herstellt.
Zweckmäßig stellt man eine Schmelze aus Trägermaterial und Silicon her und versprüht sie in einem Kühlturm; dadurch
bilden sich Tröpfchen, die das Silicon freisetzbar in dem Trägerstoff enthalten. Wenn man dieses Verfahren anwendet,
ist das Silicon so gut in das Trägermaterial eingearbeitet, daß/wenn dieses Material zufällig oder beabsichtigt mit einem
Detergens zusammengebracht wird, das Silicon nicht in wesentliche Berührung mit dem oberflächenaktiven Detergensbestandteil
kommt.
Um eine granuläre, nicht klebende Schaumkontrollierkomponente
bereitzustellen, die in trockenen granulären Detergens-Zusammensetzungen
verwendbar ist, sollte die Zusammensetzung aus Silicon und Trägerstoff im wesentlichen in fester Form
vorliegen. Das kann erreicht werden durch Verwendung langer Trockentürme oder durch einen schnellen Gefrierprozeß,
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wodurch die Tröpfchen so schnell abgekühlt werden, daß die Schmelze des Trägermaterials erhärtet. Jedoch werden solche
Verfahren bei einer gewerblichen Anwendung nicht bevorzugt, weil sie besondere Einrichtungen verlangen.
Es wurde gefunden, daß eine schnelle und effektive Art zur Verfestigung der das Silicon enthaltenden Trägerstoffschmelze
darin besteht, daß man die Trägerstoffschmelze in oder auf
einem Fließbett eines festen, vorzugsweise wasserlöslichen Materials sprühtrocknet und so überzogene Granulate herstellt.
Diese Granulate sind fest und freifließend und sind für die Verwendung in Detergens-Zusammensetzungen besonders geeignet.
Jede Art von pulvrigem Material ist geeignet zur Herstellung eines Fließbetts, das zum Abkühlen und überziehen der
sprühgetrockneten Schmelzen dient. Natürlich ist es erwünscht, solche trockenen Pulver zu wählen, die selbst in Waschmitteln
verwendet werden können, zum Beispiel wegen ihrer Eigenschaften als Gerüststoffe, als Suspendiermittel für Verunreinigungen
oder als Weichmacher. Als Beispiel seien genannt: Natriumtripolyphosphat, Natriumcarbonat, Natrium-Carboxymethylcellulose,
granulierte Stärke, Ton, Natriumeitrat, Natriumacetat, Natriumsulfat und ähnliche. Die Partikelgröße
solcher überzugsmaterialien ist nicht limitiert, jedoch muß sie so gewählt werden, daß das Fließbett ohne Probleme
hergestellt werden kann. Im allgemeinen bewegt sich die Partikelgröße zwischen etwa 0,1 und etwa 100 Micron.
Die Menge an Trägermaterial, die das Silicon-Schaumkontrolliermittel
von der Detergenskomponente isoliert, ist nicht kritisch. Es ist lediglich nötig, soviel Trägermaterial zu
verwenden, daß ein genügend großes Volumen erzielt wird, um das Silicon dort einzuarbeiten. Es wird bevorzugt, soviel
Trägermaterial zu verwenden, um die resultierenden Granulate stark genug werden zu lassen, damit sie vorzeitigem Bruch
widerstehen.
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Ebenso ist die Menge des festen Pulvermaterials, das den Trägerstoff und das Silicon gegebenenfalls überzieht, nicht
kritisch. Für die meisten Zwecke verwendet man so viel Pulver, daß die Mischung von Träger mit eingearbeitetem Silicon ein
oder zwei Überzugsschichten erhält. Zusätzlich zum Abkühlen und zur Verfestigung des Trägerstoffes bewirkt das Überzugsmaterial eine zusätzliche Abschirmung gegenüber der Detergens-Komponente,
jedoch ist es für diesen Zweck nicht unabdingbar.
Es wird jedoch im allgemeinen bevorzugt, daß die Schaumkontrollier-Komponente
(d) 1 bis 50 insbesondere 2 bis 20 und ganz besonders bevorzugt 4 bis 10 Gewichtsprozent des
Silicons enthält. Die Partikelgröße der Schaumkontrollier-Komponente
(d) ist nicht kritisch für ihre Eigenschaften. Im allgemeinen ergibt die Sprühtrocknung Partikelgrößen von
etwa 1 bis etwa 1 000 Micron Durchmesser.
Die Menge des mikrokristallienen Wachses und des Silicons für ein bestimmtes Waschmittel hängt von vielen Faktoren ab,
wie zum Beispiel dem Grad an gewünschter Sehaumunterdrückung,
der Natur der Detergens-Komponente, der Art der Waschmaschine usw« Wie jedoch bereits oben ausgeführt, wird von jedem
dieser beiden Bestandteile weniger benötigt als wenn sie jeweils allein verwendet würden. So beträgt im allgemeinen
die Menge des Schaumkontrolliermittels (z.B. Silicone und silaniertes Siliciumdioxyd) zwischen 0,004 bis 1 Gewichtsprozent
der Zusammensetzung, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,2 Gewichtsprozent und ganz bevorzugt zwischen 0,04 und
0,1 Gewichtsprozent. Vorzugsweise beträgt der Anteil der Wachs-Komponente 0,25 bis 3 %t insbesondere 0,3 bis 2 %.
Das Verhältnis von Wachs zu Silicon-Schaumkontrollierkomponente (z.B. Kügelchen) ist im allgemeinen 20:1 bis
1:10, in den meisten Fällen 2:1 bis 1:3 und besonders etwa 1:1.
Die Zusammensetzung können selbstverständlich andere
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- l4 -
Komponenten aufweisen, die in Waschmitteln üblich sind. Solche Adjuvantien sind in der deutschen Patentanmeldung
P 25 OO 411.9 aufgeführt.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Gekörnte Waschmittelzusammensetzungen der weiter unten beschriebenen Zusammensetzung wurden hergestellt. In diesen
Zusammensetzungen ist "Dobanol 45-E-7"(Handelsbezeichnung)
eine Mischung von primären Alkoholen mit 14 bis 15 C-Atomen, kondensiert mit 7 molaren Teilen Äthylenoxyd. Die Silicon/
silaniertes Siliciumdioxyd-Kügelchen bestanden im wesentlichen aus 5 % Silicon, 5 % silaniertem Siliciumdioxyd, etwa 50 %
Natriumtripolyphosphat und etwa 40 % Talg-Alkoholen, kondensiert mit 25 molaren Teilen Äthylenoxyd. Das Wachs ist
Mobilwax 2305 (Handelsbezeichnung), ein mikrokristallines Erdölwachs mit einem Schmelzpunkt von 77°C. Für das Sprühtrocknen
wurde das Wachs vorgelöst in Dobanol 45-E-7» und
zwar vor dem Vermischen mit den anderen Komponenten (mit Ausnahme von Silicon/silaniertes Siliciumdioxyd-Kügelchen
und Perborat). Die Silicon/silaniertes Siliciumdioxyd-Kügelchen und das Perborat wurden trocken mit den den Rest
der Zusammensetzung darstellenden sprühgetrockneten Granulaten vermischt.
Zusammensetzung (Gew.%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Dobanol 45-E-7
Natriumtripolyphosphat
Natriumsilikat
Natriumsulfat
Natriumperborat
Wasser
Verschiedene andere
Natriumtripolyphosphat
Natriumsilikat
Natriumsulfat
Natriumperborat
Wasser
Verschiedene andere
Bestandteile 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Silicon/silanisiertes
Siliciumdioxyd-Kügelchen - - 0,5 1,0 0 0,5 1,5 0 1,5 2,0
Wachs - 1 0,5 - 1,5 1,0 0 2 0,5 0
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12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 |
7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
5,5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 4 | 4 | k | 3,5 | 3*5 | 3,5 |
25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
Diese Zusammensetzungen wurden wie in der deutschen Patentanmeldung
P 25 OO 411.9 beschrieben getestet (dort Beispiel 4)
Zusammensetzung 1, ohne Schaumunterdrücker, schäumte im Waschvorgang erheblich über und war für die
Verwendung in Waschmaschinen ungeeignet.
Die Schaumhöhe im Fenster einer Hoover-Waschmaschine während
des Waschvorgangs und die Bedeckung (in %) des Fensters der
Indesit-Waschmaschine nach dem Auspumpen der angegebenen Flüssigkeiten waren wie folgt:
Zusammenset zung | Höhe (cm) | Spülung | % 1 |
Bedeckung 2 3 |
10 | 4 | 5 |
2 | 8,6 | 100 | 75 | 50 | 0 | 0 | 0 |
5 | 3,6 | - 100 | 50 | 10 | 10 | 0 | 0 |
4 | 6,4 - | 100 | 100 | 50 | 10 | Ό | 0 |
5 | 7,1 | ■ 100 | 75 | 25 | 0 | 0 | 0 |
6 | 0 | 100 | 50 | 10 | 10 | 0 | 0 |
7 | 100 | 100 | 50 | 10 | 0 | ό | |
8 | 1,1 | 100 | 50 | 25' | 0 | 0 | 0 |
9 | 0 | 100 | 50 | 10 | 10 | 0 | 0 |
10 | 6,4 | 100 | 75 | 25 | 0 | 0 |
Die Bedeckung mit Schaum (in %) der Behälteroberfläche nach dem Einpumpen der angegebenen Flüssigkeiten war wie
folgt:
50 98 38/0956
Zusammensetzung Waschvorgang Spülvorgang
2 | 100 |
3 | 100 |
4 | 100 |
5 | 100 |
6 | 100 |
7 | 100 |
8 | 100 |
9 | 100 |
10 | 100 |
100 | 100 | 10 | 0 | 0 |
100 | 50 | 10 | 0 | 0 |
100 | 100 | 50 | 25 | 0 |
100 | 75 | 10 | 0 | 0 |
100 | 50 | 10 | . 0 | 0 |
100 | 100 | 50 | 25 | 0 |
100 | 50 | 10 | 0 | 0 |
100 | 50 | 10 | 0 | 0 |
100 | 100 | 25 | 0 | 0 |
Der Effekt der erfindungsgemäßen synergistischen Schaumverminderungszusammensetzungen
wurde unter Verwendung einer Minidrum-Waschmaschine (Miniaturmaschine1 des Trommeltyps)
festgestellt. Die Mittel wurden in einer Konzentration von
0,5 Gewichtsprozent in 18°H (258 ppm als CaCO,) hartem Wasser
eingesetzt, um die realistisch verschmutzten Beschickungen zu waschen; die Beschickungen bestanden aus zwei Baumwoll-Proteetüchern
und einem Baumwoll-Geschirrtuch. Das ergab
- ein Gewichtsverhältnis Textilien!Flüssigkeit von etwa !HO.
Das mit den Tüchern Beschickte Waschwasser wurde bei diskontinuierlichem Schwenken von etwa 25°C auf 900C während
45 Minuten erhitzt, wobei die Schaumhöhe im Maschinenfenster
in Temperaturintervallen von 200C gemessen wurde.
Die Testprodukte hatten folgende Zusammensetzungen (Gew.%):
509838/0956
Test-Produkt LZllHGläl
Dobanol 45-E-7 12 12 12 12 12 12 12 12 12
Natrium-lineares dodecyl-1 1 11 1 1 1 1 1
benzolsulphonat
Natriumtripolyphosphat | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 |
Natriumsilikat | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
Natriumperborat | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
Natriumsulfat | Ul | UI | 5 | 5 | Ul | 5 | 5 | 5 | 5 |
Wasser | 10. | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | ■ 10 |
Geringfügige Bestand teile *Silicone-Schaumver- minderer |
3 T 1 |
3 | 3 0.5 |
3 | 3 0.5 |
3 | 3 0.5 |
3 | 3 0.5 |
Mobil Wax 2305 | — | 1 | 0.5 | — | ■ — | — | —" | _ | |
Shell Microwax 185/190 | 1 | 0.5 | rirT |
Paraffin-Wachs (Schm.P. _-._.-_ 1 0.5 - -
49-550C)
Bienenwachs — — — — — — — 10.5
* Kügelchen enthaltend 4 Gewichtsprozent einer 9:1 Mischung von
Silicon/silaniertes Siliciumdioxyd
Silicon/silaniertes Siliciumdioxyd
Schaumhöhen (cm) bei
300C 2,5 2,5 0,6 0,6 0,6 1,3 0,6 15,2 1,3
50°C 7,6 3,8 0,6 1,3 0 2,5 1,3 16,5 11,4
700C 15,2 3,8 0 1,3 0 15,2 10,1 30,5 14,0
900C 2,5 17,8 0 10,1 0 30,5 7,6 30,5 . 6,4
509838/0956
Diese Tabelle zeigt ausgezeichnete Eigenschaften von Mischungen mit mikrokristallinen Wachsen und beschränkte
Wirksamkeit mit Paraffinwachs und Bienenwachs.
Natürlich verschmutzte Gewebe wurden im Kochwaschgang einer Miele ^IS-Waschmaschine gewaschen; die Schaumhöhen im Fenster
der Maschine wurden bei den angegebenen Temperaturen während des Aufheizstadiums der Hauptwäsche gemessen. Die Waschbedingungen
waren wie folgt: Kaltwassereinfüllung; 18°H (258 ppm als CaCO,, CatMg-Gewichtsverhältnis 10:1); 70 g
Mittel in der Vorv/äsche, 140 g in der Hauptwäsche. 22 cm Schaumhöhe entsprechen einem vollen Fenster. Die verglichenen
Zusammensetzungen und die Schaumhöhen werden durch die folgende Tabelle angegeben.
Zusammensetzung L
Dobanol 45-E-7
Cli} g alkyl dimethylammoniopropansulphonat
Natrxumtrxpolyphosphat Natriumsilikat
Natriumsulfat
Natriumperborat
Natriumperborat
Feuchtigkeit und verschiedene!7 geringfügige sonstige Bestandteile
Shell Microwax 185/190 1
Silicon-Schaumverminderer — 2.5 5.0 - 1.25
(wie in Beispiel 2)
2 | I | 4 | 8 | |
8 | 8 · | 8 | 8 |
*
4 |
4 | 4 | 4 | . 4 | 32 |
32 | 32* | 32 | 32. | 6 |
6 | 6 | 6 | 6 | 6.7 |
9 | 6.5 | 4.0 | 8 | 23 |
23 | 23 | 23 | 23 | 17 |
ί7 | 17 | 17 | 17 | 2 |
LwSXJ.1
1 |
1 | 1 | 2 | |
509838/0956
Schaumhöhen, | cm, bei | 1 | Spur | 3 | Spur | 5. |
40°C | 17 | Spur | 4 | Spur | ||
6O0C | 18 | 8 | Spur | 13 | Spur | |
8O0C | 20 | 9 | Spur | 17 | Spur | |
95°C | über schäumen |
Spur | 2 | |||
509838/0956
Claims (9)
1. Gekörntes, gerüststoffhaltiges Waschmittel enthaltend:
(a) 2 bis 40 Gewichtsprozent eines organischen, synthetischen nichtionischen, zwitterionischen oder anionischen
oberflächenaktiven Mittels oder eine Mischung davon; -
(b) 10 bis 90 Gewichtsprozent eines oder mehrerer
anorganischer oder organischer Detergehs-Gerüststoffsalze;
(c) 0,02 bis 5 Gewichtsprozent eines im wesentlichen
wasserunlöslichen Wachses oder eine Mischung solcher Wachse, wobei das Wachs oder die Wachsmischung einen
Schmelzpunkt zwischen 35 und 125 C und eine Verseifungszahl
niedriger als 100 haben; und
(d) eine für die Schaumverminderung ausreichende Menge einer stabilen Schaumkontrollierkomponente, enthaltend
ein in einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren, im wesentlichen nicht oberflächenaktiven,
detergensundurchlässigen Trägerstoff freisetzbar eingearbeitetes Silicon-Schaumkontrolliermittel;
wobei sich die Wachs-Komponente in inniger Mischung mit
einigen oder allen organischen oberflächenaktiven Mitteln befindet.
2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Komponente (b) 10 bis 70 Gewichtsprozent
beträgt und daß das Wachs oder die Wachsmischung einen Schmelzpunkt im Bereich von 35 bis 115°C hat.
3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sie 0,004 bis 1 Gewichtsprozent des Silicon-Schaumkontrolliermittels enthält.
4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,04 bis^l Gewichtsprozent des Silicon-Schaumkontrolliermittels
enthält.
509838/0 9 56
5. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche
1 bis 1}, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schaumkontrollierkomponente
(d) 1 bis 50 Gewichtsprozent des Silicon-Schaumkontrolliermittels enthält.
6. Zusammensetzung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumkontrollierkomponente (d) 4 bis 10 Gewichtsprozent
des Silicon-Schaumkontrolliermittels enthält.
7. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,25 bis 3 Gewichtsprozent
, mikrokristallines Wachs enthält.
8. Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,3 bis 2 Gewichtsprozent des Wachses enthält.
9. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Wachs:Silicon-Schaumkontrollierkomponente
20:1 bis 1:10 beträgt.
Für: The Procter & Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A.
Dr.H.J.Wolff Rechtsanwalt
509838/0956
ORIGINAL INSPECTED
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