DE2645881A1 - Waschmittel und ihre herstellung - Google Patents
Waschmittel und ihre herstellungInfo
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Description
München, 11. Oktober 1976 C 778
UNILEVER N.V., Burgeineester s'Jacobplein 1, Rotterdam/Niederlande
Waschmittel und ihre Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf detergenshaltige Mittel, die sich als Gewebewaschmittel eignen, und insbesondere auf solche
Mittel, die Phosphat als Gerüstsübstanz< (Builder) enthalten.
Die am meisten verwendeten Waschmittelbuilder sind
die kondensierten Phosphate, insbesondere Natrium-tripolyphosphat, es wurde aber angegeben, daß die Verwendung dieser Phosphate
zu Eutrophierungsproblemen beitragen kann. Alternativ
wurden sehr viele Vorschläge für hauptsächlich organische Materialien, die als Waschniittelbuilder anstelle der
kondensierten Phosphate eingesetzt werden sollten, gemacht, die meisten dieser Materialien sind aber aus dem einen oder
anderen Grunde unbefriedigend, z.B. sind sie weniger wirksam oder biologisch nicht akzeptabel, oder sie sind einfach zu kostspielig.
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Es wurde auch, vorgeschlagen, die Eutrophierungsprobleme durch
Verwendung geringerer Mengen kondensierter Phosphate mit oder ohne andere Builder zu lindern, aber wenige dieser Vorschläge
waren annehmbar. So können, wenn geringere Mengen an Natrium-tripolyph.osph.at ohne weitere Builder verwendet werden,
bei Verwendung der Mittel in hartem Wasser erhebliche Probleme auftreten, wenn nicht genügend Phosphat vorliegt, um
alle vorhandenen Calciumionen zu binden, da dies zur Ausfällung unlöslicher Calciumphosphatsalze führt, die sich
auf den gewaschenen Geweben ansammeln können. Wenn ein kondensiertes
Phosphat als Builder mit anderen Arten von Waschmittelbuildern verwendet wird, neigen diese zu einer Wechselwirkung,
und häufig hindern erstere die letzteren in ihrer Wirksamkeit, insbesondere im Falle weiterer Waschmittelbuilder,
die in der Weise wirken, daß sie das Calciumsalz ausfällen, z.B, Natriumcarbonat.
Es wurde nun gefunden, daß bestimmte Gemische von Natrium-tripolyphosphat
und Seife als wirksame Waschmittelbuilder wirken und daß diese Materialien in Kombination mit einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel ein hochwirksames Waschpulver
für Stoffe und Gewebe mit guter Reinigungswirkung und angenehmen Griffeigenschaften nach der Wäsche bilden.
Erfindungsgemäß wird ein hochwirksames Waschpulver für Stoffe und Gewebe bereitgestellt, das ein nicht-seifenartiges Detergens,
eine wasseriösliehe Seife und Natrium-tripolyphosphat
enthält, wobei
a) das nicht-seifenartige Detergens im wesentlichen aus einem alkoxylierten Alkohol als nichtionischem oberflöchenaktivem Mittel in einer
Menge von 5 bis 50 Gewichtsprozent besteht,
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b) die wasserlösliche Seife in einer Menge von 10 bis 30 Gewichtsprozent und
c) das Natrium-tripolyphosphat in einer Menge von 10 bis 4O Gewichtsprozent vorliegt
und der Rest herkömmliche Bestandteile von Waschpulvern sind.
Durch Wahl der Mengen an Natrium-tripolyphosphat und Seife in den angegebenen Bereichen ist es möglich, wirksame Waschmittel
zu formulieren, die geringere Phosphorgehalte als herkömmliche Waschmittel vergleichbarer Leistung enthalten. Insofern
als diese beiden Stoffe normalerweise verschieden wirken, d.h. Natrium-tripolyphosphat als ein sequestrierender Builder
und die Seife als ein rFällungsbuilder, . ist es überras.chend,
daß ein Gemisch dieser Stoffe so wirksam ist. Insbesondere wird die Neigung des Natrium-tripolyphosphats, anorganische Abscheidungen
auf gewaschenen Stoffen oder Geweben zu verursachen, wenn es in Waschmitteln in geringen Anteilen verwendet wird, in Gegenwart
der Seife verringert. Weiter scheint das Natrium-tripolyphosphat die Wirkung der Seifen als Waschmxttelbu ilder nicht zu
hemmen, wie dies aber bei vielen anderen Waschmittelbuildern der Fall ist, und jede nicht als Calciumsalz ausgefällte Seife, z.
B, wenn die Mittel in weichem Wasser oder bei höheren Produktkonzentrationen verwendet werden, kann als waschmittelaktive
Verbindung wirken, wodurch die Reinigungswirkung oder Waschkraft der Mittel erhöht wird.
Die verwendeten Seifen sind die Natrium- oder, weniger erwünscht, Kaliumsaize von Cg-C^p-fettsäuren, insbesondere natürlichen Fettsäuren,
die sich von Nußölen, z.B. Kokosnußöl oder Palmkernöl, oder Fetten der Talgklasse, wie z.B. Rinder- oder'Schaftalg,
Palmöl, Speck, verschiedenen Pflanzenbuttern und Rizinusöl ableiten» Die Fette der Talgklasse können, wenn gewünscht, gehärtet
sein, um den Gehalt an ungesättigten Fettsäuren, wie z.B. Oleinsäure und Linolsäure, zu senken, und dies ist besonders von
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Vorteil, wenn einige stärker polyungesättigte Öle, wie z.B. Sojabohnenöl, als Fette der Talgklasse zu beträchtlichen Anteilen
eingesetzt werden sollen.
Bevorzugt werden Gemische von Seifen verwendet, die sich von Fetten der Talgklasse ^c±4.~coo~' kauPtsäclalicfr C-g-Fettsäuren)
und von Nußölen ableiten, die Seifen mit überwiegend C._-C. .-, hauptächlich C. ^-Fettsäuren sind, von denen normalerweise
wenigstens etwa 75 % gesättigte Fettsäuren sind; wieder können, wie gewünscht, die Nußöle gehärtet sein. Solche
Gemische haben leicht bessere Löslichkeiten als Talgseifen alleine, verbunden mit ausreichend geringen Calciumseifen-Löslichkeiten
für befriedigende Reinigungswirkung und ausreichend geringe kritische Micellkonzentrationen, die sich der von Talgseife
allein nähern, um jeden Seifenüberschuß als eine zusätzliche waschaktive Komponente wirken zu lassen. Die bevorzugten
Gemische liegen in einem Bereich von etwa 9:1 bis 1:9, z.B. etwa 5:1 bis 1:5 und insbesondere etwa 3:1 bis 1:2 Gewichtsteilen von Talgseife zu Nußölseife. Im allgemeinen verleihen
höhere Anteile an Seifen der Talgklasse in solchen Gemischen bessere Detergenseigenschaften, während höhere Anteile an Nußölseifen
bessere Löslichkeitseigenschaften hervorrufen.
Zusätzlich zur .Seife der Talgklasse und gegebenenfalls jeder
NußÖlseife kann Seife mit längerer Kohlenstoffkette, wenn gewünscht,
verwendet werden, insbesondere C2 -C2--Seifen, z.B.
Rapssamenseifen, die wegen der schaumunterdrückenden Eigenschaf ten nützlich sind. Ein besonders bevorzugtes Seifengemisch ist
ein solches, das 45 bis 60 Gewichtsprozent einer Seife der Klasse der Talgfette, 20 bis 30 Gewichtsprozent einer Kokosnußölseife
und 15 bis 25 Gewichtsprozent einer gehärteten Rapssamenölseife enthält. In ein Pulver in einer Menge von 15 Gewichtsprozent
eingearbeitet, hat es sich gezeigt, daß ein solches Pulver die gewünschten Pulvereigenschaften enfcwiekeln kann. Seifen
synthetischer Fettsäuren können auch eingesetzt werden. Im Unterschied zu natürlich vorkommenden oder abgeleiteten Fett-
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säuren, die lineare Kohlenstoffketten mit gerader Kohlenstoffzahl
aufweisen, können synthetische Fettsäuren sowohl ungerade als auch gerade Zahlen haben und sowohl linear als
auch verzweigtkettig sein. Synthetische Fettsäuren mit einer Länge der Kohlenstoffkette überwiegend von C^-C2 , die vorzugsweise
zu wenigstens etwa 40 X gesättigt und zu wenigstens etwa 75 % linear sind, können zu teilweisem oder vollem Ersatz
natürlicher Talgseifen eingesetzt werden, und synthetische Fettsäuren mit einer Länge der Kohlenstoffkette überwiegend
von C1n-Cj6, bevorzugt zu wenigstens etwa 75 % gesättigt und
zu wenigstens etwa 50 % linear, können zu teilweisem oder vollem Ersatz natürlicher Nußölseifen eingesetzt werden. Werden
verzweigtkettxge Fettsäuren verwendet, sind sie bevorzugt ocalkyl-,
z.B. oc-methyl-verzweigt, weniger höher verzweigt.
In der Vergangenheit gab es viele Vorschläge zur Verwendung von Natrium-tripolyphosphat als Waschmittelbuilder in Waschmitteln
mit Seife als einem waschaktiven Material. Z.B. ist es in sogenannten ternären aktiven Gemischen zur Verwendung in
wenig schäumenden Mitteln üblich, etwas Seife, zu einem geringen Anteil von bis zu etwa 8 Gewichtsprozent, zusammen mit
sehr geringen Mengen an ionischen und nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln vorliegen zu haben. Normalerweise sind solche
Seifen Talgseifen oder Seifen längerkettiger Fettsäuren. Auch Waschmittel auf der Grundlage von Seife enthielten geringe
Mengen an Natrium-tripolyphosphat. Jedoch wurde nach bisherigem Wissen bislang nicht vorgeschlagen, die speziellen Gemische von
Waschmittelbuildern aus Natrium-tripolyphosphat und Seife in den oben angegebenen Verhältnissen zur Verwendung in Waschmitteln
gemäß der Erfindung einzusetzen.
Das Verhältnis des Natrium-tripolyphosphats zur Seife in dem
Waschmittel liegt im allgemeinen zwischen etwa 4:1 bis 1:3 Gewichtsteilen, bevorzugt etwa 3:1 bis etwa 1:3 Gewichtsteilen
und insbesondere zwischen etwa 2:1 und etwa 4:3 Gewichtsteilen. Die Gesamtmenge an Natrium-tripolyphosphat und Seife ist im
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allgemeinen etwa 20 bis etwa 70 %, bevorzugt etwa 25 bis etwa
60 % und insbesondere etwa 25 bis etwa 45 % des Mittels, bezogen auf das Gewicht. Geringere Gehalte an Natrium-tripolyphosphat
und Seife sind mehr ,erwünscht für Mittel, die entweder in höheren Produktkonzentrationen oder in weichem
Wasser verwendet werden sollen.
Die Menge an Natrium-tripolyphosphat wird entsprechend dem Gesamtgehait
an Phosphatbuildern gewählt>
der in den Waschmitteln erwünscht ist, oder entsprechend dem maximal zulässigen Phosphorgehalt. Natrium-tripolyphosphat wird normalerweise
in einer Menge innerhalb des Bereichs von etwa 15 bis etwa 35 Gewichtsprozent des Mittels verwendet. Sollen die
erfindungsgemäßen Mittel jedoch aus Gründen des Umweltschutzes mit geringeren Phosphatgehalten verwendet werden, werden geringere
Mengen von etwa 10 bis etwa 25, bevorzugt etwa IO bis etwa 20 %, verwendet. Ein Wert von 20 Gewichtsprozent Natriumtripolyphosphat
im Mittel entspricht nur etwa 5 Gewichtsprozent Phosphor, und es ist ein Merkmal der Erfindung, daß Waschmittel
mit diesen geringen Phosphatwerten hergestellt werden können und dennoch besonders gute Detergenseigenschaften aufweisen.
Der Minimalgehalt an Seife, der vorliegen sollte, ist 10 Gewichtsprozent
des Mittels. und der Maximalgehalt ist 40 Gewichtsprozent, bevorzugt weniger als etwa 25 Gewichtsprozent des Mittels
und insbesondere etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsprozent.
Die Mengen an Natrium-tripolyphosphat und Seife zur Verwendung in einem bestimmten Waschmittel werden nach den erwarteten
Waschbedingungen gewählt. Es wurde beispielsweise gefunden, daß Mengen von 20 bzw. 18 % (bei 5 % Phosphorgehalt) zu optimaler
Leistung für Mittel führen, die bei verhältnismäßig hohen Produktkonzentrationen
eingesetzt werden sollen, z.B. etwa 0,3 bis etwa 0,8 Gewichtsprozent, wie es in Europa übliche Praxis
ist, insbesondere in von der Vorderseite her beschickten automatischen Waschmaschinen. Bei Mitteln aber, die bei verhält-
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nlsmäßig niederen Produktkonzentrationen verwendet werden sollen,
d.h. etwa 0,1 bis O,3 %, wie es beim Waschen in Nordamerika
übliche Praxis ist, insbesondere bei von oben beschickten automatischen Waschmaschinen, wurde gefunden, daß Mengen
von etwa 24 % Natrium-tripolyphosphat und etwa 15 % Seife bei
6 % Phosphorgehalt zu optimaler Leistung führten, oder auch bei
16 % Natrium-tripolyphosphat und sogar 30 % Seife, wenn ein geringerer
Phosphorgehalt von 4 % gefordert wird.
Die erfindungsgemäßen Waschmittel enthalten notwendigerweise
eine Menge an nicht-ionischem oberflächenaktivem Mittel. Viele solcher waschaktiver Verbindungen sind im Handel erhaltlich und
in der Literatur ausführlich beschrieben, z.B. in Schwartz,
■m
Perry und Berch, "Surface Active Agents and Detergents", Band
I und II.
Das in den erfindungsgemäßen Mitteln verwendete nicht-ionische
oberflächenaktive Mittel sind alkoxylierte Alkohole.
Die verwendeten Alkohole können primäre oder sekundäre Alkohole sein, die gerade oder verzweigte Kohlenstoffketten aufweisen.
Die Zahl der Kohlenstoffatome ist im allgemeinen zwischen etwa
7 und etwa 24, bevorzugt zwischen etwa 8 und 18 und insbesondere
bevorzugt zwischen etwa 12 und 15. Diese Alkohole können die sogenannten synthetischen Alkohole sein, hergestellt nach dem
wohlbekannten Ziegler- oder Oxo-Verfahren, oder die sogenannten
natürlichen Alkohole.
Die Alkoxylierungsreaktion wird in herkömmlicher Weise ausgeführt,
im allgemeinen unter Einsatz von Äthylenoxid oder Propylenoxid. Das Ausmaß der Äthoxylierung kann in weiten Bereichen von
einem Hydrophoben zum anderen und selbst bei Verwendung eines einzelnen Hydrophoben variieren. So werden Äthylenoxidketten
mit bis herab zu 1 und bis hinauf zu mehr als 25 Äthylenoxideinheiten recht oft in nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln
angetroffen und sind hier anwendbar.
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Die Wahl der Kohlenstoffkettenlänge der hydrophoben Alkoxykette
wird weitgehend durch die für das Molekül geforderten Detergenseigenschaften bestimmt. Die Beziehung zwischen-der Kettenlänge
des hydrophoben Teils des Moleküls und der des hydrophilen Teils kann numerisch als hydrophil/lipophiles Gleichgewicht
(HLG) ausgedrückt werden. Einfach und näherungsweise kann das HLG bestimmt werden durch den Ausdruck
HLG = Gewichtsprozent Äthylenoxid
Nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, die zur Verwendung in leistungsfähigen Waschmittelpulvern geeignet sind, haben im
allgemeinen ein HLG im Bereich von 9 bis 13, wenngleich HLG-Werte außerhalb dieses Bereichs nicht ausgeschlossen sind.
Ein weiterer Paktor bei der Wahl nicht-ionischer oberflächenaktiver
Mittel liegt darin, daß Alkohole, die sowohl kurze Kohlenstoff- als kurze äthoxylierte Kettenlängen aufweisen, verhältnismäßig tiefsiedend sind und sich unter Bedingungen verflüchtigen
können, die in einem Zerstäubungstrockenturm vorherrschen. Deshalb werden Alkohole mit weniger als 8 Kohlenstoffatome normalerweise
nicht gewählt, es sei denn, ihre Äthoxyketten enthalten wenigstens etwa 8 Äthylenoxideinheiten, und zwar aufgrund
von Bedenken, die Emissions Verordnungen zu überschreiten, es sei denn, es wird vorgeschlagen, diese Materialien in das Pulver auf
andere Weise als durch Zerstäubungs- oder Sprühtrocknung einzuarbeiten.
Bevorzugte Alkoholäthoxylate zur erfindungsgemäßen Verwendung sind von der folgenden Serie abgeleitet:
Äthoxylate sekundärer Alkohole, insbesondere Tergitol 15-S-7,
15-S-9, 15-S-12 und 15-S-15, die Äthoxylate eines Gemischs von C11- -Alkoholen sind, und Tergitole 45-S-7, 45-S-9, 45-S-12
und 45-S-15, die Äthoxylate eines Gemischs von C^4- und C-ic-Alkoholen
sind, dessen Ausmaß der Äthoxylierung nachfolgend an-
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gegeben wird.
Äthoxylate primärer Alkohole, hergestellt nach dem Oxo-Verfahren, die etwa 20 % o<f-verzweigtes Material enthalten (Dobanole
und Neodole), insbesondere Dobanol und Neodol 25-7, 25-9, 25-12 und 25-15, die Äthoxylate eines Gemischs von C1 «-C ,--Alkoholen
sind, und Dobanol 45-7, 45-9, 25-12 und 25-15, die Äthoxylate eines Gemischs von CL.^c-Alkoholen sind.
Eine Reihe von C13-,--Alkoholen von Äthoxylaten, hergestellt
nach dem Oxo-Verfahren aus einem Olefin, hergestellt durch Polymerisation von Äthylen (Lutensole), insbesondere Lutensol
AO 8 und 12.
Eine Reihe von Äthoxylaten von Oxo-Alkoholen mit etwa 25 % oC-methylverzweigtem
und etwa 10 % äthylverzweigtem Material (im
Handel unter Ukanile)-
Aus einem Gemisch von C-. ^-C ,--Alkoholen abgeleitete Verbindungen,
insbesondere Acropol 35-7, 35-9, 35-11 und 35-15 (im Handel als Acropole).
Eine Reihe von Äthoxylaten von Alkoholen mit 45 bis 55 % Alkylverzweigung,
überwiegend Methylverzweigung, insbesondere solche auf der Grundlage eines C13- ,--Gemischs von Alkoholen und
zu 7, 9, 11 und 15 Einheiten Äthylenoxid äthoxyliert (Synperonics).
Äthoxylate primärer Ziegler-Alkohole (Alfole), abgeleitet durch
oxydative Polymerisation von Äthylen, insbesondere Alfol 12/14-7, 12/14-9, 12/14-12, 12/14-15 und Alfol 14/12-7, 14/12-9, 14/12-12,
14/12-15, die Äthoxylate von Gemischen von C^2- un<3- C^.-Alkoholen
sind.
Äthoxylate primärer Oxo-Alkohole, etwa 50 % verzweigt, hauptsächlich
</-methyl. (gelegentlich als Liale bezeichnet), hergestellt
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aus Olefinen (Hersteller Liquichemica).
Das gewünschte HLG kann nicht nur durch Wahl der Kohlenstoff—
kettenlänge des Hydrophoben und der Länge der Äthylenkette in einem einzelnen oder im wesentlichen einzelnen Material erreicht
werden (wegen der Art des Herstellungsverfahrens sind alle nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel, die wie Einzelsubstanzen
behandelt werden, tatsächlich Gemische). Es kann mit Absicht dadurch erreicht werden, daß zwei "Substanzen" mit
stark verschiedenen HLG-Werten miteinander gemischt werden. Diese Lösung ist in der britischen Patentanmeldung 16641/76, der
niederländischen Patentanmeldung 7 413 522 und 7 406 OO3 beschrieben.
Es ist auch möglich, das gewünschte HLG durch "Entfernen" einiger Kettenlängen aus einem nicht-ionischen oberflächenaktiven
Gemisch zu erreichen, wie in der USSN 453 464 und der US-PS 3 682 849 beschrieben.
Es hat sich gezeigt, daß nicht-ionische waschaktive Verbindungen
gute Reinigungswirkung insbesondere mit höheren Gehalten
an Natrium-tripolyphosphat, d.h. über etwa 20 Gewichtsprozent,
zeigen, und sie erleichtern die Dispersion von Seifenschaumrückständen und hemmen deren Abscheidung auf Waschmaschinenteilen.
Amphotere oder zwitterionische waschaktive Verbindungen können
auch in erfindungsgemäßen Mitteln verwendet werden., dies ist aber normalerweise wegen ihrer relativ hohen Kosten nicht erwünscht.
Wenn überhaupt amphotere oder zwitterionische waschaktive Verbindungen eingesetzt werden, sind sie im allgemeinen
nur in sehr geringen Mengen zugegen. Solche zwitterionischen oder amphoteren Verbindungen jedoch, insbesondere Sulfobetaine,
wie z.B. Hexadecyldimethylammoniopropansulfonat, haben hinsichtlich der Verteilung von Seifenschaumrückständen nützliche Eigenschaften.
Die Menge der verwendeten nicht-seifenartigen waschaktiven Ver-
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bindung(en) liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 5 bis etwa
50 %, bevorzugt etwa 7 bis etwa 25 X1 bezogen auf das Gewicht
der Mittel, in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften. Ein Teil der zugesetzten Seife kann auch als waschaktive
Verbindung unter sogenannten "überzogenen" Umständen wirken, d.h. bei höheren Produktkonzentrationen oder bei Verwendung
weichen Wassers, aber die Seife ist in die Menge der . nicht-seifenartigen Waschmittelverbindung nicht eingeschlossen.
Das Verhältnis der gesamten Detergensverbindungen zur Gesamtmenge von Natrium-tripolyphosphat und Seife sollte im allgemeinen
im Bereich von etwa 10:1 bis 1:10, insbesondere etwa 3:1 bis 1:5 Gewichtsteilen, liegen.
Abgesehen von nicht—seifenartigen Detergens und Waschmittelbu±ldern
kann ein erfindungsgemäßes Waschpulver für Stoffe bzw. Gewebe beliebige .der herkömmlichen Zusätze in Mengen
enthalten, in denen solche Zusätze normalerweise in solchen Mitteln verwendet werden. Beispiele für diese Zusätze sind etwa
Schäumverstärker, wie z.B. Alkanolamide, insbesondere die Monoäthanolamide, die sich von Palmkernfettsäuren und Kokosnußfettsäuren
ableiten, die Fließ- oder Rieselfähigkeit des Pulvers fördernde Mittel,.wie z.B. Siliciumoxide und Aluminosilicate,
die Schaumbildung unterdrückende Mittel,wie z.B. Phosphatester, insbesondere die C12 ιo-Monoalkylester, Mittel, die
der Wiederabscheidxing entgegenwirken, wie z.B. Natriumcarboxymethylcellulose,
Sauerstoff freisetzende Bleichmittel, wie z. B. tTatriumperborat und Natriumpercarbonat, Persäure-Vorverbindungen
zum Bleichen, Chlor freisetzende Bleichmittel, wie z.B.
Trichlorisocyanursäure und Alkalimetallsalze von Dichlorisocyanursäure, Gewebe weichmachende Mittel,wie z.B. Tone des
Smectit- und Illit-Typs, der Veraschung entgegenwirkende Hilfsmittel,
Stärken, Seifenschaumrückstände verteilende Mittel, anorganische Salze, wie z.B. Natriumsulfat, wovon höhere Gehal.-te
zu verbesserten Pulvereigenschäften führen, und, üblicherweise
in sehr geringen Mengen vorhanden, Fluoreszenzmittel, Parfüms, Enzyme, wie z.B. Proteasen und Amylasen, keimtötende
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Mittel und Färbemittel. Zusätzlich, kann es wünschenswert
sein, Aufs chlänimungss tabilisatoren zuzusetzen, wie z.B. Poly—
äthylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat und Polyvinylmethyläther/Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat,
üblicherweise in Salzform.
Es ist auch möglich, in die erfindungsgemäßen Waschmittel geringere
Mengen, z.B. nicht, mehr als 25 Gewichtsprozent, anderer
Waschmittelbnilder einzubringen, die entweder die sogenannten
Ausfällungsbuilder oder sequestrierende Builder sein
können. Dies kann von besonderem Vorteil sein, wo es erwünscht ist, die Reinigungswirkung bei Verwendung besonders geringer
Gehalte an Natrium— tripolyphosphat zu steigern, um so besonders
niedrige Phosphorgehalte in den Waschmitteln zu erzielen. Beispiele für solche weiteren Waschmittelbuiider sind Amin-~
carboxylate, wie z.B. Natrium—nitrilotriacetat, Natrium-carbonat
und Aluminosilicat-Builder, wie sie z.B. in den deutschen Patentanmeldungen
P 2 412 837 und 2 422 655 beschrieben sind. Es kann auch bemerkt werden, daß kleinere Anteile an Natrium-pyrophosphat
und Natrium-orthophosphat normalerweise durch Hydrolyse von Natrium—tripolyphosphat beim Zerstäubungs- oder Sprühtrocknen
zur Herstellung der Waschmittelpulver gebildet werden, so können geringe Gehalte an diesen weiteren Phosphatbuildern
in den Waschmitteln zugegen sein.
In die Mittel kann auch eine Menge eines Alkalimetallsilicats, insbesondere Natrium-o-, -m- oder bevorzugt ein neutrales oder
alkalisches Silicat eingearbeitet sein. Das Vorliegen eines solchen Alkalimetallsilicats in Mengen von z.B. 5 bis 15 Gewichtsprozent
ist normalerweise von Vorteil zur Herabsetzung der Korrosion von Metallteilen in Waschmaschinen, abgesehen davon,
daß es Vorteile bei der Verarbeitung und im allgemeinen verbesserte Pulvereigenschaften bietet. Zudem kann die Silicatmenge
in gewissem umfang zur Steuerung des pH—Werts der Mittel
verwendet werden, der im allgemeinen im Bereich von etwa 9
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bis etwa 11, bevorzugt etwa 9,5 bis etwa 1O,5, in der wässrigen
Lösung der Mittel bei den empfohlenen Konzentrationen liegen sollte. Ein höherer pH-Wert, d.h. über etwa pH 1O,5, ist
zwar hinsichtlich der Reinigungswirkung wirksamer, ist aber aus Gründen der Sicherheit im Haushalt weniger wünschenswert.
Die Mittel können nach irgendeiner der herkönnnlicherweise angewandten
Techniken zur Herstellung von Waschmitteln für Stoffe bzw. Gewebe hergestellt werden, eingeschlossen insbesondere die
Herstellung einer Aufschlämmung und das Sprühtrocknen zur Herstellung
von Waschmittelpulvern. Es wurde jedoch gefunden, daß
die Anwesenheit beachtlicher Mengen an Seife in den Waschmittel auf schlämmungen zum Auftreten von Problemen beim Sprühtrocknen
führt, insbesondere bei der Herstellung von Pulvern mit geringer Schüttdichte und mit hohen Anteilen an kleinen Teilchen
(Feinanteilen).
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat es sich
als vorteilhaft erwiesen, die Waschmittel durch Herstellen einer Aufschlämmung und Sprühtrocknen herzustellen, wobei der Aufschlämmung
entweder gar keine Seife oder nur ein Anteil, bevorzugt nicht mehr als etwa 8 Gewichtsprozent Seife zugesetzt
wird und die gesamte Seife oder der Rest der Seife dem sprühgetrockneten Pulver in Teilchenform nachträglich zudosiert wird,
z.B. als "Nudeln", Granula, Pellets, Bänder, Späne, Flocken, Kügelchen oder "marumes". In diesem Falle kann es vorteilhaft
sein, geringfügigere Bestandteile, z.B. Parfumes, den Waschmitteln in den nachdosierten Seifenteilchen zuzuführen. Solche
Seifenteilchen können nach den üblichen Verfahren hergestellt werden, in Abhängigkeit von der gewünschten Endform und -größe,
und die Seife wird bevorzugt gründlich vermählen, bevor die
Teilchen gebildet werden, da dies zu verbesserter Löslichkeit führt, insbesondere für Teilchen mit einem höheren Gehalt an
Talgseife.
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Andererseits ist es möglich, zwei voneinander getrennte Aufschi
ämmun gen sprühzutrocknen, entweder in gleichen oder in verschiedenen
Zerstäubungstrockentürmen, um sie dann zur Bildung
des endgültigen Mittels zu mischen. In diesem Falle enthält eine Aufschlämmung bevorzugt alle Hauptbestandteile, aber
nicht mehr als etwa 8 Gewichtsprozent Seife, und die andere Aufschlämmung enthält als Hauptanteil die Seife mit weiteren
kleineren Bestandteilen. Der oben verwendete Ausdruck "Zerstäu— bungs- oder Sprühtrocknen" schließt Verfahren ein, bei denen
Detergensaufschlämmungen in ein verhältnismäßig heißes Gas, normalerweise
Luft, entweder im Gegenstrom oder im Gleichstrom eingesprüht werden, und Verfahren, bei denen heißere Aufschlämmungen
in verhältnismäßig kühle Luft eingesprüht werden, d.h. bei den sogenannten Zerstäubungskühl- oder Blitztrocknungsverfahren.
Herkömmliche Aufschlämmungs- und Trocknungsgastemperaturen
werden in solchen Sprühtrocknungsverfahren zur Gewinnung von Waschmitteln gemäß der Erfindung angewandt.
Weiter ist es möglich, die Pulver nach einem Verfahren herzustellen,
wozu die Bildung einer Aufschlämmung gehört, die einen Teil des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels enthält,
und es sprühzutrocknen und dann den Rest des nicht-ionischen
oberflächenaktiven Mittels nachzudosieren. Ein solches Verfahren ist besonders geeignet, wenn eine Mischung aus zwei nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln für die Formulierung verwendet
wird, da es dann möglich ist, die am wenigsten flüchtige Komponente in die Aufschlämmung einzubringen und z.B. die flüchtigere
Komponente (die vermutlich eine Flüssigkeit sein wird) auf das anfallende sprühgetrocknete Pulver zu sprühen. Alternativ
kann die flüchtige Komponente in einen Bestandteil eingearbeitet sein, z.B. eine "Nudel" oder ein Granulum, und danach
zum sprühgetrockneten Anteil des Pulvers zudosiert werden. Verfahren der vorstehend beschriebenen allgemeinen Art sind auch
in den US-PS 3 838 Ο72 und 3 886 Ο98 und den niederländischen Patentanmeldungen 7 5Ο4 264 und 7 509 797 beschrieben.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden, die Erfindung veranschaulichenden
Beschreibung von Beispielen, in denen Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind, sofern nicht anders
angegeben.
Ein sprühgetrocknetes Waschmittel wurde zur folgenden Formulierung
hergestellt:
Bestandteil
1415 - 11 ÄO Natrium-tripolyphosphat
alkalisches Natrium-silicat Natrium-carbonat Natrium-sulfat
Natrium-carboxymethylcellulose Wasser und Fluoreszenzmittel
Teile | Gewichtsprozent des fertigen Mittels |
9,0 | 7,8 |
16,0 | 13,9 |
10,0 | 8,7 |
2O,O | 17,5 |
6,0 | 5,2 |
0,4 | 0,3 |
8,6 | 7,5 |
70,0
Dieses wurde dann mit 45 Gewichtsteilen eines getrennt sprühgetrockneten
Mittels der folgenden Formulierung zusammengemischt:
709816/1163
Bestandteil
Teile Gew.-% des fertigen Mittels
Natriumseife (Talg:Kokosnuß 74:26)
29,7
25,8
Kokosnußfett-äthanolamid | 1,6 | 1,4 |
alkalisches Natrium-silicat | 6,O | 5,3 |
Natrium-äthylendiamintetra- acetat |
O,2 | 0,2 |
Pluores zenzmittel | O,4 | O,3 |
Feuchtigkeit | 7,1 | 6,1 |
45,0
Die sich ergebenden Mittel erwiesen sich jeweils als günstig hinsichtlich der Reinigungseigenschaften im Vergleich mit handelsüblichen
Waschmitteln auf nicht-ionischer und anionischer Basis mit einem Gehalt von 33 % an Natrium-tripolyphosphat.
Das Vorgehen von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß anstelle der 45 Teile des sprühgetrockneten Mittels auf Seifenbasis 30 Teile Kalium-talgseife in Nudelform zum sprühgetrockneten
Grundpulver hinzugefügt wurden.
Ein Waschmittel wurde zur folgenden Formulierung hergestellt:
lineares C.. 2_i c
Natrium-tripolyphosphat Natrium-talgseife Natrium-kokosnußseife
-12 ÄO-Kondensat
8,0
31,0
8,0
4,0
709816/1 163
Bestandteil (Fortsetzung) ' %_
Natriuin-gehärtete-Rapssainenseif e 3,0
alkalisches Natrium-silicat ■ 6,0
Natrium-carboxymethylcellulose O, 8
Wasser und geringere Zusätze (Fluoreszenzmittel, Parfüm, Konservierungsmittel,
Enzym, Stabilisatoren usw.) 12,2
Natrium-perborat 27,0
100,0
Das Mittel wurde hergestellt durch Bilden einer Aufschlämmung
und Sprühtrocknen, mit der Ausnahme, daß 5 % der nicht-ionischen Komponente, d.h. des linearen C. ~ -ι n-Oxo-Alkohol-12 Ä0-Kondensats
und des Parfüms (0,2 %) auf das Pulver nach dem
Sprühtrocknen aufgesprüht wurden und das Perborat- und Enzymgranula (O, 5 %) mit dem Pulver trockenvermischt wurden. Dieses
Waschmittel zeigte gute Reinigungseigenschaften im Vergleich mit handelsüblichen Waschmitteln ähnlichen Phosphatgehalts.
Die Arbeitsweise des Beispiels 3 wurde mit den folgenden Abänderungen
wiederholt:
Das lineare C1„ 1c-Oxo-Alkohol-12 ÄO-Kondensat wurde durch ein
8 ÄO-Kondensat des gleichen Alkohols ersetzt. Nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel fehlte in der sprühgetrockneten Aufschlämmung
vollständig. Eine Hälfte (4 Gewichtsprozent des fertigen Mittels) wurde auf das aus der Aufschlämmung hergestellte
sprühgetrocknete Pulver gesprüht, und die zweite Hälfte wurde als Zusatz hinzugefügt. Der Zusatz wurde durch Mischen des
nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels mit Natrium-perborat-Monohydrat
hergestellt.
Das erhaltene Pulver war in seiner Reinigungskraft zum Pulver
709816/1163
- yr-
des Beispiels 3 gleichwertig und hatte befriedigende Pulvereigenschaften.
Die Arbeitsweise des Beispiels 4 wurde mit den folgenden Änderungen
wiederholt:
Sin Viertel des linearen C^2_15-Qxo-Alkohol-8-ÄO-Kondensats
(2 Gewichtsprozent des fertigen Mittels) wurde.durch das 12-ÄO-Kondensat
des gleichen Alkohols ersetzt. Dieses 12-ÄO-Kondensat
wurde in die Aufschlämmung wie in Beispiel 3 eingebracht und mit dem Rest der Komponenten sprühgetrocknet. 2
Gewichtsprozent des fertigen Mittels des 3-ÄO-Kondensäts wurden
auf das sprühgetrocknete Pulver aufgesprüht, und der Rest wurde als Zusatz wie in Beispiel 4 hinzugefügt.
Die Arbeitsweise des Beispiels 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß nur 2 % (bezogen auf das Gewicht der übrigen
Endkomponenten) des Alkohol-Äthylenoxid-Kondensats in die
Aufschlämmung eingebracht wurden, wobei die restlichen 6 % in einem Zusatz mit Natrium-perborat-monohydrat eingearbeitet
und in das sprühgetrocknete Pulver wie in Beispiel 4 eindosiert
wurden.
Die in den Beispielen 5 und 6 hergestellten Pulver hatten mit dem Pulver des Beispiels 4 gleichwertige Leistung und Eigenschaften.
Lutensol AO 12 (ein Gemisch aus c 13_i5~ g
Alkoholen mit weniger als 20 % ~
Verzweigung, äthoxyliert mit 12 Mol
Verzweigung, äthoxyliert mit 12 Mol
709816/1163
264588
Gew.-s Äthylenoxid pro Mol Alkohol)
gehärtete Talgseife ; . 15
Natrium-tripolyphosphat 17
Trinatrium-orthophosphat 8
alkalisches Natrium-silicat 10
Natrium-perborat-Tetrahydrat 27
Feuchtigkeit und Minderbestandteile bis 100
Gew.-%
Lineares C10 Λ ,.-Oxo-Älkohol-8-ÄO-Kondensat
gehärtete Talgseife Natrium-tripolyphosphat alkalisches Natrium-silicat
Natrium-perborat-Tetrahydrat
Feuchtigkeit und Minderbestandteile bis
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Claims (8)
- PATENTANSPRÜCHE(Iu Hochwirksames Waschpulver für Stoffe bzw. Gewebe mit einem nicht-seifenartigen Detergens, einer wasserlöslichen Seife und Natrium-tripolyphosphat als Waschmittelbuilder dadurch, gekennzeichnet, daßa) das nicht-seifenartige Detergens im wesentlichen aus einem äthoxylierten Alkohol als nicht-ionischem oberflächenaktivem Mittel besteht, das in einer Menge von 5 bis 50 Gewichtsprozent zugegen ist,b) die wasserlösliche Seife in einer Menge von 10 bis 3O Gewichtsprozent undc) das Natrium-tripolyphosphat in einer Menge von bis 4O Gewichtsprozent vorliegt,und der Rest herkömmliche Waschmittelkomponenten sind.
- 2. Waschpulver nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Natrium-tripolyphosphat in einer Menge von 15 bis 30 Gewichtsprozent vorliegt.
- 3. Waschpulver nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Seife in einer Menge von 15 bis 25 Gewichtsprozent vorliegt.
- 4. Waschpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äthoxylierte Alkohol als nichtionisches oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 7 bis 25 Gewichtsprozent vorliegt.709816/1163
- 5. Waschpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der alkoxylierte Alkohol als nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel ein C1_ 1„-Alkohol, äthoxyliert mit 4 bis 25 Mol Äthylenoxid pro Mol Alkohol, ist.
- 6. Waschpulver nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der alkoxylierte.Alkohol als nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel ein C,2_1^-Alkohol, äthoxyliert mit 4 bis 12 Mol Äthylenoxid pro Mol Alkohol, ist.
- 7. Waschpulver nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der alkoxylierte Alkohol als nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel aus einem Gemisch lang- und kurzkettiger Äthoxylate besteht, in welchem der durchschnittliche Äthoxylierungsgrad zwischen .6 und 9 Mol Äthylenoxid pro Mol Alkohol liegt.
- 8. Waschpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Seife ein Gemisch aus 45 bis 60 % ungehärteter Talgseife, 2O bis 30 % Kokosnußölseife und 15 bis 25 % Seife gehärteten Rapssamenöls ist.709816/1163
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