DE2531925A1

DE2531925A1 - Verfahren zur herstellung eines basisdetergents fuer fluessige waschmittel

Info

Publication number: DE2531925A1
Application number: DE19752531925
Authority: DE
Inventors: Pierre Fusey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-07-25
Filing date: 1975-07-17
Publication date: 1976-02-05
Also published as: OA05062A; ZA754801B; GB1521984A; ES439717A1; NO752595L; IT1040009B; SE7508420L; CA1079747A; CH597341A5; DD122824A5; IL47748A0; AR206539A1; JPS5137103A; IE41641L; AU8337275A; IN144017B; ATA564575A; US3996148A; AT343250B; FR2283218A1

Description

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DIPL.-CHEM. W. RÜCKER DIfH-.-ING. S. LEINE PATENTANWÄLTE

3 HANNOVER. BURCKHARDTSTR. 1 TELEFON (O51I) 62 84 73

Unser Zeichen 2 2 θ/ 2 5 O

Pierre Fusey ^Datum 15. Juli 1975

Verfahren zur Herstellung eines Basisdetergents für flüssige Waschmittel

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Basisdetergents für flüssige Waschmittel.

Es ist bekannt, daß die Gesetze gegen die Umweltverschmutzung durch Abwasser in immer stärkerem Maße fordern, daß die Bestandteile der Waschmittel unschädlich und biologisch abbaubar sind. Praktisch ist aber kein wirksames Detergent gegen mineralische Fette bekannt, das unschädlich und biologisch abbaubar ist. Das zwingt dazu, den Gehalt der Waschmittel an Wirkstoffen durch Zusatz von Füllstoffen zu begrenzen, was wiederum zur Verwendung von mehr Waschmittel zwingt, so daß letzten Endes ebenso große Mengen schädlicher Bestandteile in den Waschflüssigkeiten abgeleitet werden. Diese unschädlichen Füllstoffe, die aus mineralischen nichtlöslichen Substanzen bestehen, und die Detergentien und Bleichmittel oder anderen in

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Wasser unlöslichen Substanzen bilden in den Waschflüssigkeiten eine Suspension und erteilen diesen eine Trübung, die als Verschmutzung angesehen werden kann.

Ziel der Erfindung ist es daher, ein Basisdetergent für flüssige Waschmittel vorzuschlagen, das unschädlich oder außerordentlich wenig schädlich ist, das wirksam ist gegenüber mineralischen, tierischen und pflanzlichen Fetten und das in Wasser löslich ist.

Dieses Ziel wurde erreicht, indem eine Fettsäurekette, also ein Molekül mit lipophilem Charakter, das kurz genug gewählt wurde, damit die Molekülmasse des erhaltenen Moleküls klein genug war, um die Lösung in Wasser zu gestatten, mit einer möglichst großen Anzahl von hydrophilen Resten verknüpft wurde, wobei in dem Molekül CO-Gruppen vorhanden waren, die die Detergentwirkung erhöhten.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Basisdetergents besteht darin, daß ohne Erwärmen eine aliphatische Dicarbonsäure mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen mit einer Stickstoffverbindung zur Umsetzung gebracht wird, dielzu einer Gruppe gehört, die aus Ammoniak, aliphatischen Aminen und primären, sekundären und tertiären Aminoalkoholen besteht.

Da als Ausgangsmaterial eine Dicarbonsäure verwendet wird, können beide Enden der Kette mit Ammonium-, Amid- oder Alkoholresten verknüpft werden, die hydrophil sind, und diese Reste sind mit der Fettsäurekette über zwei CO-Gruppen verbunden.

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Das Molekulargewicht wird für jeden hydrophilen Rest verringert, wodurch es möglich wird, das Detergent in hoher Konzentration in Lösung zu bringen.

Die verwendeten Dicarbonsäuren mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen sind Adipinsäure oder Sebacinsäure, die bekanntlich nicht toxisch sind, denn ihre Salze sind als Weichmacher für Kunstharze zugelassen, die auf dem Nahrungsmittelsektor Verwendung finden.

Bei den aliphatischen Aminen und aliphatischen Aminoalkoholen handelt es sich vorzugsweise um Substanzen mit einer Kette von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und insbesondere um Mono-, Di- und Trimethylamin, Mono-, Di- und Triäthylamin, Mono-, Di- und Tripropylamin, Mono-, Di- und Tributylamin und Mono-, Di- und Triäthanolamin.

Wenn die Umsetzung der Dicarbonsäure mit einem Amin oder einem Aminoalkohol durchgeführt wird, wird bei der Reaktion mit einem molaren Säureüberschuß gearbeitet und dann mit Ammoniak neutralisiert, um den pH-Wert auf 7 bis 7,5 zu bringen.

Bei den üblichen Umsetzungen zwischen Aminen und Aminoalkoholen und Säure wird ein Säurehalogenid, insbesondere ein Säurechlorid, verwendet, wodurch eine vollständige Überführung des Wasserstoffs der Amine in das Salz und eine vollständige Veresterung der alkoholischen Gruppen der Aminoalkohole erreicht wird. Erfindungsgemäß wird nur mit einem Säureüberschuß gearbeitet, wobei eine partielle Salzbildung und Veresterung bei eventueller Quaternisierung des Stickstoffs bewirkt wird.

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Es ist eventuell möglich, der aliphatischen Dicarbonsäure eine gewisse Menge einer aliphatischen Monocarbonsäure mit gerader oder verzweigter Kette und 2 bis 8 Kohlenstoffatomen zuzusetzen, wobei insbesondere Milchsäure, Hexansäure oder Äthyl-2-hexansäure verwendet werden, insofern die erhaltenen Moleküle in Wasser löslich bleiben, was eventuell nach Erhöhen des pH-Werts auf 8,5 bis 9 erreicht wird.

Das flüssige Waschmittel enthält außer dem Adipat oder Sebacat von Ammonium, aliph^tischem Amid oder aliphatischem Aminoalkohol die üblichen Detergentien, Bleichmittel und optischen Aufheller.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Detergent noch leichter biologisch abbaubar gemacht werden, indem ein Phosphoaminolipid, insbesondere Lecithin, in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsprozent zugesetzt wird.

Im folgenden werden verschiedene Beispiele für erfindungsgemäße Zusammensetzungen gegeben.

Beispiel 1

Io Gewichtsteile Adipinsäure wurden mit ungefähr Io Gewichtsteilen Ammoniak von 22 Be umgesetzt, um den pH-Wert des Reaktionsmediums auf etwa 7,5 zu bringen.

Das erhaltene Ammoniumadipat wurde in der vierfachen Gewichtsmenge Wasser gelöst. Die Lösung wurde in der Waschmaschine verwendet, um Arbeitskittel zu reinigen, die durch Schweröl verschmutzt waren. Die Detergentwirkung der Lösung erwies sich als ausgezeichnet.

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Die LD 5o an Daphnia magna liegt für Ammoniumadipat bei einer Konzentration von ungefähr 35o ppm und die organoleptisch akzeptable Konzentration beträgt 5 bis 8 ppm.

Beispiel 2

Die in Beispiel 1 verwendete Adipinsäure wurde durch 18 Gewichtsteile Sebacinsäure ersetzt, wobei eine Zusammensetzung erhalten wurde, die praktisch die gleichen Merkmale und Eigenschaften besaß.

Beispiel 3

14 Gewichtsteile Adipinsäure wurden mit 7,5 Gewichtsteilen Monoäthylamin zur Umsetzung gebracht, dann wurde Ammoniak von 22 Be zugesetzt, um den pH-Wert der Lösung auf 7,5 zu bringen. Die erhaltene Zusammensetzung war in Wasser löslich. Nach Lösen in der vierfachen Gewichtsmenge Wasser zeigte sich im Laufe von Versuchen, daß die Lösung eine ausgezeichnete Detergentwirkung gegenüber Kohlenwasserstoffen sowie mineralischen, tierischen und pflanzlichen Fetten besaß.

Die LD 5o bei Daphnia magna lag für die mit der vierfachen Gewichtsmenge Wasser verdünnte Zusammensetzung bei einer Konzentration von etwa 15oo ppm.

Das Verfahren des Beispiels 3 wurde wiederholt, wobei die Adipinsäure durch Sebacinsäure ersetzt wurde. Außerdem wurde in den verschiedenen Versuchen das Monoäthylamin durch Di- oder Triäthylamin, durch Mono-, Di oder Triethylamin, durch Mono-, Di- oder Tripropylamin oder durch Mono-, Di- oder Tributylamin ersetzt, wobei die Säure immer in molarem Überschuß verwendet und mit Ammoniak neutralisiert wurde, um den pH-Wert auf 7,5

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Die erhaltenen Produkte zeigten als Lösung in der vierfachen Gewichtsmenge Wasser bei Daphnia magna eine LD 5o bei einer Konzentration zwischen 85o und 15oo ppm. Sie besaßen alle gute Detergenteigenschaften gegenüber Fetten.

Beispiel 4

4o Gewichtsteile Sebacinsäure wurden mit 24 Gewichtsteilen Monoäthanolamin umgesetzt, dann wurde mit Ammoniak neutralisiert, um den pH-Wert auf 8 zu bringen. Nach Lösen in der loofachen Menge Wasser wurde die Lösung verwendet, um Wischlappen einzuweichen, die mit Fett verunreinigt waren. Nach einstündiger Behandlung mit der Lösung wurden die Lappen mit Wasser gespült, wodurch alle Flecke entfernt wurden.

Seispiel 5

4o Gewichtsteile Adipinsäure wurden mit 2o Gewichtsteilen Triäthanolamin umgesetzt, worauf der pH-Wert mit Ammoniak auf 7,5 eingestellt wurde. Die erhaltene Zusammensetzung, in der die Äthanolreste des Amins partiell verestert waren, zeigte in wässriger Lösung eine ausgezeichnete Detergentwirkung gegenüber mineralischen, pflanzlichen und tierischen Fetten. Die LD 5o des Produktes lag bei Daphnia magna bei einer Konzentration von 4oo ppm.

Beispiel 6

Zu 32 Gewichtsteilen eines Gemisches aus 2o Teilen Sebacinsäure und 12 Teilen Milchsäure wurden 18 Gewichtsteile Monoäthanolamin zugesetzt, worauf Ammoniak zugesetzt wurde, um den pH-Wert auf 8 zu bringen.

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Die erhaltene Zusammensetzung war in Wasser löslich und zeigte gute Detergenteigenschaften.

Bei Ersatz der Milchsäure des obigen Beispiels durch 18 Teile Hexansäure wurde eine Zusammensetzung erhalten, die analoge Eigenschaften aufwies.

Beispiel 7

Es wurde ein Gemisch aus 2o Teilen Äthyl-2-hexansäure und Io Teilen Adipinsäure hergestellt und mit ungefähr 29 Teilen Ammoniak von 22 Be neutralisiert, um einen pH-Wert von 8,5 bis 9 zu erreichen, worauf das Gemisch in 9o Teilen Wasser gelöst wurde.

Arbeitskittel wurden in der Zusammensetzung eingeweicht und gespült. Alle Öl- und Fettflecke waren nach einfachem Epälen mit Wasser verschwunden, das Spülwasser enthielt eine feine Emulsion.

Beispiel 8

Im Laufe der Herstellung der obigen Zusammensetzung, und zwar nach Neutralisation mit Ammoniak, wurden zu der Zusammensetzung 1 bis 5 % Lecithin zugesetzt. Die Waschflüssigkeiten der mit Ölen und mineralischen Fetten verschmutzten Gegenstände wurden rückgewonnen.

Diese Flüssigkeiten und Waschflüssigkeiten gemäß Beispiel 1 bis 7 wurden mit Bakterien aus mit Kohlenwasserstoffen verunreinigten Böden und mit Bakterien aus Flußwasser geimpft. Es zeigte sich, daß der biologische Abbau der Kohlenwasserstoffe bei den Zusammensetzungen des Beispiels 8 ungefähr

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doppelt so schnell verlief wie bei den Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 7, wobei sich ergab, daß der wirtschaftlich akzeptable Lecithinanteil, der ausreichend wirksam war, bei 2 % lag.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen gestatten zahlreiche Abänderungen, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims

5 31925 Patentansprüche

1.1 Verfahren zur Herstellung eines Basisdetergents für flüssige Waschmittel, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Erwärmen eine aliphatische Dicarbonsäure mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen mit einer Stickstoffverbindung umgesetzt wird, die einer Gruppe angehört, die aus Ammoniak, aliphatischen Aminen und primären, sekundären oder tertiären aliphatischen Aminoalkoholen besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dicarbonsäure Adipinsäure oder Sebacinsäure gewählt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umsetzung der Dicarbonsäure mit einem Amin oder einem Aminoalkohol die Reaktion mit einem molaren Säureüberschuß durchgeführt wird und daß mit Ammoniak neutralisiert wird, um den pH-Wert auf 7 bis 7,5 zu bringen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu der aliphatischen Dicarbonsäure eine gewisse Menge einer aliphatischen Monocarbonsäure zugesetzt wird, deren Kette gerade oder verzweigt ist und die 2 bis 8 Kohlenstoffatome besitzt.

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5. Verfahren zur Herstellung eines Basisdetergents für flüssige Waschmittel, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der biologischen Abbaubarkeit 1 bis 5 % Lecithin zugesetzt wird.

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