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Herstellung eines Reinigungsstücks Die Erfindung bezieht sich auf
eine Verbesserung der Eigenschaften des Schäumens und der Abnutzungsgeschwindigkeit
eines Toilette-Reinigungsstücks mit einem Acylisethionat als überwiegendem grenzflächenaktivem
Detergens und einem unveresterten, wasserlöslichen Alkalimetall-isethionat als Bearbeitungshilfsmittel
für das Stück.
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Eines der Probleme der Acylisethionat-Toilette-Detergensstücke ist
ihre ungewöhnlich hohe Abnutzungsgeschwindigkeit trotz der Beachtung, die anderen
Eigenschaften dieser Art von Stücken zugewandt wird. Nach der US-PS 4 007 125 wurde
z.B. gefunden, daß die Zerfallseigenschaften eines Acylisethionat-Detergensstücks
durch Zusatz einer Menge Natriumalkansulfonat zu dem Stück verbessert werden konnten,
wobei die Alkangruppe 12 bis 14 Kohlenstoffatome aufweist. Nach der US-PS 3 951
842 werden die Zerfallseigenschaften der gleichen Art von Stücken durch Zusatz eines
Gemischs aus Natriumsulfat und Natriumchlorid verbessert. Die US-PS 2 356 903 beschreibt
die Verwendung beträchtlicher Mengen, von 5 bis 40 50 Natriumchlorid als Mittel
zur Verbesserung der Abnützungsgeschwindigkeit in seifenfreien Reinigungsstücken.
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Die US-PS 3 376 229 beschreibt die Verwendung von Natriumchlorid zur
Erhöhung der Härte von Acylisethionat-Stücken.
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Unabhängig von der Verbesserung der mit den Reinigungsstücken nach
diesen Patent-en erhaltenen Zerfallseigenschaften bleibt die Abnützungsgeschwindigkeit
dieser Stücke jedoch noch ein Problem, und jeder Versuch zur Verbesserung dieser
letzteren Eigenschaft wurde bislang auf Kosten des Schäumens erreicht.
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Die Verwendung von Alkoxyhydroxy-propansulfonaten in Seifenstücken
ist in der US-PS 2 987 484 beschrieben worden, wonach Natrium- und Kaliumalkylglyceryl-äthersulfonate
in Seifenstücke als anionische grenzflächenaktive Mittel in Mengen von 35 % und
darüber eingearbeitet wurden. Und in der US-PS 2 988 511 sind Alkylglyceryläthersulfonate
als hauptsächliche anionische waschaktive Mittel beschrieben, die in Kombination
mit den Isethionaten verwendet werden können. Die schaumverstärkenden Eigenschaften
von Alkylglyceryläthersulfonat-Verbindungen jedoch bei Verwendung in verhältnismäßig
kleinen Mengen mit Acylisethionaten als dem hauptsächlichen grenzflächenaktiven
Bestandteil wurden nicht erkannt.
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Es wurde nun gefunden, daß das Einarbeiten einer verhältnismäßig kleinen
Menge an Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat und einer kleinen Menge an Natriumchlorid
in einem überwiegend Acylisethionat enthaltenden Reinigungsstück mit einem unveresterten
wasserlöslichen Alkalimetallsalz der Isethionsäure als Bearbeitungshilfsmittel für
das Stück die Abnützungsgeschwindigkeit des Stücks ohne nachteilige Beinträchtigung
der Schaumeigenschaften und der Verarbeitungseigenschaften beträchtlich herabsetzt.
Der in Verbindung mit dem Anteil des Acylisethionats verwendete Ausdruck "überwiegend"
bedeutet, daß der Acylisethionat-Anteil durch kein anderes
grenzflächenaktives
Mittel in der Zusammensetzung überschritten wird.
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Die Erfindung ist insofern besonders brauchbar, als ein wirtschaftlicheres
Acylisethionat-Reinigungsstück mit weniger als dem üblichen freien Isethionatsalz
hergestellt werden und vertrieben werden kann, während das Stück dennoch seine ausgezeichneten
Schaumeigenschaften beibehält.
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Die Erfindung ist auf Toilette-Reinigungsstücke der in den US-PS'en
2 894 912 und 3 376 229 offenbarten Art anwendbar, auf die hiermit ausdrücklich
Bezug genommen wird. Die hauptsächlichen grenzflächenaktiven Mittel in dem erfindlmgsgemaßen
Reinigungsstück sind aliphatische höhere Fettsäure ester eines Alkalimetall-isethionsäuresalzes,
die nachfolgend als Acylisethionate bezeichnet werden. Das Acylisethionat macht
etwa 30 bis 70 9o des Stücks aus und kann durch die folgendu allgemeine Formel definiert
werden: RO000H2CH2S03IiI, worin R ein aliphatischer Rest oder ein gemischter aliphatischer
Rest einer höheren Fettsäure oder von deren Gemischen mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen
und einer Jodzahl von weniger als etwa 20 und M ein Alkalimetallkation, wie Natrium,
Kalium oder Ammonium, oder das Kation einer organischen Aminbase, wie Triäthanolamin,
Triisopropanolamin, Diäthanolamin und Monoäthanolamin, ist. Die Zusammensetzung
des Reinigungsstücks kann auch 2 bis 10 % wenigstens eines wasserlöslichen, schaumverstärkenden
Reinigungssalzes aus der Gruppe der Alkalimetall- und organischen Amin-höheraliphatischen
Fettalkoholsulfate, Alkylarylsulfonate und höherer aliphatischer Fettsäuretauride,
etwa 1 bis etwa 9 : Wasser, etwa 2,5 bis etwa 25 //3 einer wasserlöslichen Seife
einer höheren Fettsäure und 10 bis 40 % wenigstens einer höheren Fettsäure mit etwa
12 bis etwa 25 Kohlenstoffatomen als Bindemittel und Weichmacher enthalten, wobei
das Reinigungsstück
einen pH innerhalb des Bereichs von 6 bis 8,
gemessen in Form einer 10 %igen wässrigen Lösung der Zusammensetzung des Stücks
bei 350C, aufweist.
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Außerdem ist in dem obigen Reinigungsstück ein unverestertes wasserlösliches
Alkalimetallsalz der Isethionsäure, wie Natriumisethionat, als Härtungsmittel und
Bearbeitungshilfsmittel für das Stück in einer Menge von etwa 1 bis etwa 7 % enthalten.
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Der vorstehenden Rezeptur entsprechende Reinigungsstücke begegnen
verschiedenen Leistungsproblemen, indem die Abnützungs- oder Aufbrauchgeschwindigkeit
beträchtlich geringer ist als bei anderen bekannten und vertriebenen Seifen- und
Reinigungsstücken. Diese Abnützungs- oder Aufbrauchgeschwindigkeit, die ein Maß
für den Gewichtsverlust des Stücks beim Gebrauch ist, beruht weitgehend auf den
chemischen Eigenschaften des Stücks. Es wurde gefunden, daß durch Herabsetzen des
Acylisethionats/Natriumise thionats in dem Reinigungsstück mit entsprechender Zunahme
an Bindemittel und/oder Weichmacher eine Senkung der Aufbrauchgeschwindigkeit im
allgemeinen erreicht werden kann.
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Geschieht dies jedoch, geht dies zu Lasten einer anderen Eigenschaft;
insbesondere die Schäumeigenschaften des Stücks nehmen ab. Zudem zeigte ein Zusatz
an Schaumverstärkern oder Schaumzusätzen zum Ausgleich dieses Verlustes an Schaumkraft,
daß, wenn gleiches Schäumverhalten erreicht wurde, die schaumverstärkenden !Ettel
bei der Herstellung des Stücks Verarbeitungsprobleme verursachten.
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Es wurde nun gefunden, daß Acylisethionat-Reinigungsstükken der oben
beschriebenen Art ohne nachteilige Verarbeitungs- oder Herstellungsprobleme gute
Schäumeigenschaften durch Zusatz eines Alkoxyhydroxy-propansulfonats der folgenden
Formel CH3-(CH2)n-CH2-O-CH2-CHOH-CH2-SO3-M,
worin n eine ganze
Zahl von 6 bis 18 ist und M Calcium, Magnesium, Ammonium, Natrium oder Kalium sein
kann, verliehen werden können.
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Ausgezeichnete Schäumeigenschaften können z.B. erhalten werden, wenn
Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat als Schäumverstärker der Acylisethionat-Reinigungsstück-Rezeptur
zugesetzt wird. Zusätzlich zu den erzielbaren ausgezeichneten Schäumeigenschaften
wurde gefunden, daß das Einarbeiten von etwa 2 bis 10 50 des oben definierten Alkoxyhydroxy-propansulfonats
zu keinen Bearbeitungsproblemen führt.
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Während die Schäum- und Bearbeitungseigenschaften des Acylisethionat-Reinigungsstücks
durch Zusatz des Alkoxyhydroxypropansulfonats verbessert werden, bleibt die Abnützungs-oder
Aufbrauchgeschwindigkeit des Stücks noch ausreichend hoch. Es wurde jedoch nun gefunden,
daß die Aufbrauchgeschwindigkeit des wie oben verbesserten Acylisethionat-Stücks
durch Zugabe von Natriumchlorid in einer Menge von weniger als 1,2 % zusätzlich
zu dem Alkoxyhydroxy-propansulfonat zum Reinigungsstück noch beträchtlich herabgesetzt
werden kann. Normalerweise wird ein Absenken der Aufbrauchgeschwindigkeit von einer
Schäumverminderung begleitet.
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Während die Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat /Natriumchlorid-Kombination
die Aufbrauchgeschwindigkeit beträchtlich herabsetzt, waren die Schäumeigenschaften
des verbesserten Acylisethionat-Stücks unerwarteterweise gleich oder geringfügig
höher als die eines Reinigungsstücks, wie beispielsweise in der US-PS 3376 229 beschrieben.
So ermöglicht die Kombination von Alkoxyhydroxy-propansulfonat/ Natriumchlorid in
den nachfolgend angegebenen Mengen die Herstellung eines wirtschaftlicheren Acylisethionat-Reinigungsstücks
mit verbesserter Aufbrauchges chwindigkeit, wobei aber die ausgezeichneten Schäumeigenschaften
erhalten bleiben, die mit dem AlkoxyhydroXy-propansulfonat erreichbar
sind.
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Dieser Verbesserung entsprechend wird nun auch ein Verfahren zur Herabsetzung
der Abnützungs- oder Aufbrauchgeschwindigkeit eines Acylisethionat-Reinigungsstücks
mit einem unveresterten wasserlöslichen Alkalimetallisethionat als Bearb eitungshilfsmittel
ohne nachteilige Beeinträchtigung der Schäumeigenschaften oder Bearbeitungseigenschaften
des Stücks sur Verfügung gestellt, indem in das Stück (a) 1 bis 10 und vorzugsweise
2 bis 6 Gewichtsprozent eines Alkoxyhydroxy-propansülfonats der Formel CH3-(CH2)n-CH2-O-CH2-CHOH-CH2-SO3-M,
worin n eine ganze Zahl von 6 bis 18 und M Natrium, Kalium, Calcium oder Ammonium
sind, und (b) weniger als 1,2, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 % und erwünschtermaßen 0,6
tis 1,0 ca Natriumchlorid eingearbeitet werden, wobei die Prozentsätze auf das Gesamtgewicht
des hergestellten Reinigungsstücks bezogen sind.
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Das nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren aufgebaute
Acylisethionat-Reinigungsstück kann nach auf dem Fachgebiet der Toilette- und Reinigungsstücke
bekannten herkömmlichen Praktiken hergestellt werden und weist im allgemeinen etwa
30 bis 70 id eines Acylisethionats der allgemeinen Formel RC00CH2CH2S 03M, worin
R ein aliphatischer Rest oder ein gemischter aliphatischer Rest einer höheren Fettsäure
oder von deren Gemischen mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen und einer Jodzahl von weniger
als etwa 20 und M ein Alkalimetallkation, wie ein Natrium-, Kalium oder Ammonium-Kation
oder das Kation einer organischen Aminbase, wie Triäthanolamin, Triisopropanolamin,
Diäthanolamin und Monoäthanolamin ist, sowie etwa 1 bis etwa 7 % eines unveresterten
wasserlöslichen Alkalimetallisethionats als Bearbeitungshilfsmittel für das Stück.
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Das nach dem obigen Verfahren hergestellte Acylisethionat-Reinigungsstück
kann auch 2 bis 10 % wenigstens eines wasserlöslichen, schaumverstärkenden Detergenssalzes,
ausgewählt aus der Gruppe der Alkalimetall- und organischen Amin-höheraliphatischen-Fettalkoholsulfate,
Alkylarylsulfonate und höherer aliphatischer Fettsäuretauride, etwa 1 bis etwa 9
So Wasser, etwa 2,5 bis etwa 25 % einer wasserlöslichen höheren Fettsäureseife und
10 bis 40 % wenigstens einer höheren Fettsäure mit etwa 12 bis etwa 25 Kohlenstoffatomen
als Bindemittel und Weichmacher enthalten, wobei das fertige Reinigungsstück einen
pH im Bereich von 6 bis 8, gemessen in Form einer 10 %igen wässrigen Lösung der
Zusammensetzung des Stücks bei 35°C, hat.
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So liefert die Erfindung ein Reinigungsstück, das (a) 1 bis 10, vorzugsweise
2 bis 6 Gewichtsprozent eines Alkoxyhydroxy-propansulfonats der Formel CH3-(CH2)n-CH2-O-CH2-CHOH-CH2-SO3-M,
worin n eine ganze Zahl von 6 bis 18 und M Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium oder
Ammonium ist, (b) weniger als 1,2, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 und erwünschtermaßen
0,6 bis 1,0 Gewichtsprozent Natriumchlorid, (c) etwa 30 bis etwa 70 C/ eines Acylisethionats
der Formel RCOOCH2CH2SO3M, worin R ein aliphatischer Rest oder ein Gemisch aliphatischer
Reste einer höheren Fettsäure oder von deren Gemischen, mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen,
und einer Jodzahl von weniger als etwa 20 und N ein Alkalimetall-Kation, wie Natrium,
Kalium oder Ammonium, oder das Kation einer organischen Aminbase, wie Triäthanolamin,
Triisopropanolamin, Diäthanolamin und Monoäthanolamin ist, und
(d)
etwa 1 bis etwa 7 c, eines unveresterten wasserlöslichen Alkalimetallisethionats,
wie Natriumisethionat, als Hilfsmittel für die Bearbeitung des Stücks, aufweist.
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Insbesondere weist ein erfindungsgemäßes Reinigungsstück folgende
Komponenten in Gewichtsteilen auf: Gewichtsteile des Stücks a. Acylisethionat 35-55
b. höhere Fettsäure 20-27 c. Seife höherer Fettsäure 5-15 d. Natriumalkylbenzolsulfonat
2- 4 e. Natriumisethionat 1- 4 f. atriumchlorid 0,1-1,0 g. Alkoxyhydroxy-propansulfonat
1-10 h. Wasser 3- 6 wobei die höhere Fettsäure unter Palmitin- und Stearinsäure
ausgewählt ist, die Seife höherer Fettsäure das Natriumsalz einer aliphatischen
Monocarbonsäure mit etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen ist, wovon etwa 18-22 5
8-14 Kohlenstoffatome aufweisen, sich die Alkylgruppe des Alkylbenzolsulfonats von
einem geradkettigen Kohlenwasserstoffgemisch mit durchschnittlich etwa 13 Kohlenstoffatomen
ableitet und die Summe von a) bis h) im Bereich von etwa 96 bis etwa 100 Gewichtsteilen
liegt.
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Als bevorzugte Ausführungsform weisen die Toilettestücke gemäß der
Erfindung die folgenden Komponenten in den angegebenen Anteilen auf: Gewichtsteile
des Stücks a. Natriumacylisethionat 38-46 b. höhere Fettsäure 21-25 c. Seife höherer
Fettsäure 8-13 d. Natriumalkylbenzolsulfonat 1- 3
e. Natriumisethionat
1- 4 f. Natriumchlorid 0,5-1,0 g. Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat 2- 7 h. Wasser
3- 6 wobei sich der Acylteil des Isethionats von Kokosnußöl ableitet, die höhere
Fettsäure unter Falmitin- und Stearinsäure ausgewählt ist, die Seife das Natriumsalz
einer aliphatischen Monocarbonsäure mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, wovon
etwa 18 bis 22 670 8 bis 14 Kohlenstoffatome aufweisen, und sich der Alkylanteil
des Alkylbenzolsulfonats von einem geradkettigen Kohlenwasserstoffgemisch mit einem
Durchschnitt von etwa 13 Kohlenstoffatomen ableitet; und die Summe von a) bis h)
liegt im Bereich von etwa 96 bis etwa 100 Gewichtsteilen, Rest, sofern vorhanden,
Minderzusätze, wie keimtötende Mittel, Ti02, Farbstoffe und verschiedene, mit den
vorerwähnten Komponenten verbundene Bestandteile.
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Besonders vorteilhafte Stücke gemäß der Erfindung haben die folgende
Zusammensetzung: Gewichtsteile des Stücks Natriumacylisethionat (a) 40-42 Stearinsäure
20-23 Kokosnußöl-Fettsäuren 2- 3 Talg/Kokosnußöl-Gemisch-Seife (b) 9,5-10,5 Natriumstearat
2,5- 3,5 Natriumisethionat 1- 3 Natriumalkylbenzolsulfonat (c) 1,5-2,5 Natriumchlorid
0,6- 1,0 Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat (d) 4- 6 Ti02 0,1-03 Germizide 0-1,5
Mineralöl 0-1 9 5
Parfum 0,7-l,7 Farbstoffe 0,001-0,003 Verschiedenes
(e) 1,5-3 Wasser 4-6 (a) Alkylgruppe von Kokosnußöl abgeleitet, (b) etwa 75-85 Teile
Talg und etwa 15-25 Teile Kokosnußöl, (c) geradkettige Alkylgruppe mit etwa 11-15
Kohlenstoffatomen, (d) geradkettige Alkylgruppe mit etwa 8-20 Kohlenstoffatomen,
(e) inertes Material, unvermeidbar zusammen mit den Komponenten eingebracht; wobei
der Acylanteil des Natriumacylisethionats von Kokosnuß öl stammt und der Alkylanteil
des Natriumalkylbenzolsulfonats von einem geradkettigen Kohlenwasserstoffgemisch
mit etwa 11 bis 15 Kohlenstoffatomen stammt.
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Die Acylisethionat-Komponente des Reinigungsstücks kann nach auf dem
Fachgebiet gut bekannten Methoden hergestellt werden. Geeignete Herstellungsweisen
sind beispielsweise in den US-PS'en 3 320 292, 3 376 229, 5 151 136, 3 383 396,
3 420 857 und 3 420 858 zu finden.
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Der Begriff "Seife" wird hier in seinem populären Sinne verwendet,
d.h. für die Alkalimetallsalze aliphatischer Alkan- oder Alkenmonocarbonsäuren.
Im allgemeinen können die Natriumseifen in den erfindungsgemäßen Stücken verwendet
werden, aber etwa 1 bis etwa 25 C der Seife können Kaliumseifen sein. Die hier brauchbaren
Seifen sind die gut bekannten Alkalimetallsalze natürlicher oder synthetischer Fett(alkan-
oder alken-)säuren mit etwa 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 12 bis
etwa 18 Konlenstoffatomen, und können als Alkalimetallcarboxylate acyclischer Kohlenwasserstoffe
mit etwa 12 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen beschrieben werden.
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Seifen mit der Fettsäureverteilung von Kokosnußöl können
das
untere Ende des weiten Molekulargewichtsbereichs bilden, während Seifen mit der
Fettsäureverteilung von Erdnuß-oder Rapssamenöl oder deren hydrierter Derivate das
obere Ende des breiten Molekulargewichtsbereichs bilden können0 Vorzugsweise werden
Seifen mit der Fettsäureverteilung von Kokosnußöl oder Talg oder deren Gemischen
verwendet, da sie zu den leichter verfügbaren Fetten gehören. Der Anteil an Fettsäuren
mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen in Ko; kosnußölseife beträgt etwa 84 %. Dieser
Anteil ist größer, wenn Gemische von Kokosnußöl und Fetten, wie Talg, Palmöl oder
nicht-tropische Nußöle oder Fette, verwendet werden, wobei die Hauptkettenlänge
C16 und darüber sind. Die für die Verwendung in dem Acylisethionat-Reinigungsstück
bevorzugte Seife weist dann wenigstens 84 % Fettsäuren mit etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatomen
auf.
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Bs versteht sich, daß das für die Seife und ebenso für das Isethionat
eingesetzte Kokosnußöl ganz oder teilweise durch andere "laurinsäurereiche" Öle
ersetzt werden kann, d.h.
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Öle oder Fette, bei denen wenigstens 50 % der Gesamtfettsäuren aus
xaurin-und/oder Myristinsäure bestehen. Allgemeine Beispiele für solche Öle sind
die tropischen Nuß öle der Kokosnußölklasse, wie Palmkernöl, Babassuöl, Ouricuriöl,
Tucumöl, Cohunenußöl, Murumuruöl, Jabotykernöl, Khakankernöl, Dikanußöl und für
die vorliegenden Zwecke Ucuhubabutter, ein pflanzliches, an Myristinsäureestern
reiches Triglycerid Eine bevorzugte Seife ist ein Gemisch von etwa 15 tzÇ bis etwa
20 5 Kokosnußöl und etwa 80 bis etwa 85 C,0 Talg. Diese Gemische enthalten etwa
95-96 5 Fettsäuren mit etwa 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen. Die Seife kann aus
Kokosnußöl hergestellt werden, wobei der Fettsäuregehalt etwa 84 % g1 2-C18-Kettenlänge
ausmacht.
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Die Seifen können handelsüblich annehmbaren Standards entsprechend
Unsättigungen
aufweisen. Zu starke Unsättigung wird normalerweise vermieden.
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Das Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat kann nach der in der US-PS
2 989 547 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt werden.
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Die in den vorstehenden Mitteln angeführte höhere Fettsäurekomponente
ist vorzugsweise ein handelsübliches Gemisch von etwa 45 % Stearinsäure und etwa
55 g0 Palmitinsäure.
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Die Geschwindigkeit, mit der sich ein Toilette-Reinigungsstück beim
Gebrauch abnützt oder aufbraucht, wird durch Messen der Geschwindigkeit quantitativ
bestimmt, mit der sich das Tafelstück bei einem standardisierten Waschvcrgang verbraucht,
nachfolgend als '1Aufbrauchges chwindigkeits-Test" bezeichnet, wodurch das durch
die Verwendung verbrauchte Gewicht Qes Stücks bestimmt wird. Der Aufbrauchgeschwindigkeits-Test
wird nach der folgenden Beschreibung durchgeführt. Natürlich können die mit diesem
Test erhaltenen Ergebnisse geringfügig von Person zu Person variieren und auch von
Tag zu Tag Schwankungen zeigen, aber die an in einer Gruppe durch dieselbe Person
getesteten Tafelstückchen erhaltenen Ergebnisse führen zu einem gültigen Vergleich.
Zu diesem Zweck werden Kontrollstücke zusammen mit den Stücken eines jeden Beispiels
hier getestet.
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Aufbrauchgeschwindigkeits-Test Ausrüstung a. Glatte Kunststoffseifenschalen
mit flachem Boden, b. Nagelbank oder anderer Punktträger zum Trocknen von Stücken,
c. Behälter von 4,55 1 Fassungsvermögen mit einer Markierung bei 2,27 1 (0,5 gallon).
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Arbeitsweise Der Test beginnt am Morgen des Tages 1 und endet am Morgen
des
Tages 3. Das den nächsten 0,01 g am nächsten kommende Anfangsgewicht wird festgehalten.
2,27 1 (0,5 gallon) Leitungswasser von 400C werden in ein Porzellanbecken gegossen.
Die Hände und das Stück werden in das 400C warme Wasser eingetaucht, Stück und Hände
entfernt und das Stück zwanzigmal zwischen den Händen gedreht (1 Drehung = 1800).
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Der gleiche Vorgang wird wiederholt, indem das Stück und die Hände
in das Wasser eingetaucht, Stück und Hände herausgenommen werden und das oben beschriebene
Waschen (20 Drehungen) wiederholt wird. Wieder werden das Stück und die Hände in
das Wasser eingetaucht, das Stück von den Händen entfernt und in die Schale gelegt.
Dieses vorstehend beschriebene Waschen wird viermal während des Tages 1 und nochmals
am Tag 2 wiederholt.
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Leitungswasser von 27 0C wird vor dem Einlegen des Stücks nach dem
ersten und letzten Waschen am Tag 1 und am Tag 2 in die Schale gegeben (6,5 ml Leitungswasser
für reguläre Größe, 2,5 ml Leitungswasser für Badgröße).
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Am Morgen des Tages 3 wird das Stück wie zuvor gewaschen, mit dem
Waschwasser gespült und zum Trocknen auf ein Nagelbrett gelegt, Das Stück wird wenigstens
4 h getrocknet und auf die nächstliegenden 0,01 g ausgewogen.
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Berechnung Das pro Waschen verbrauchte Gewicht in g errechnet sich
wie folgt: Ausgangsgewicht in g - Endgewicht in g = z/Anwendung Zahl der Waschungen
Serienschäumtest 20 Teilnehmer, jeder mit einem Kontrollstück und einem Versuchsstück,
waschen jedes Stück unter den folgenden Wasserhärte- und Temperaturbedingungen in
getrennten Waschbecken:
a. o0-100 ppm Härte als CaC03 bei 24°C,
b. 180 ppm Härte als CaCO3 bei 2400 und c. 180 ppm Härte als CaC03 bei 4000.
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Jeder Teilnehmer wäscht seine Hände in üblicher Weise unter den vorgenannten
Bedingungen und gibt entweder dem Kontrollstück oder dem Versuchs-Reinigungstoilettestück
den Vorzug, auf der Grundlage des Schaumvolumens innerhalb der jeweiligen Testbedingungen.
Der Teilnehmer kann die Stücke auch als gleich beurteilen, wenn sie gleiches Schäumen
zeigen. Daher ist die Bewertungsziffer um so höher, je stärker die Bevorzugung für
ein Produkt ist.
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Die folgenden Beispiele tragen zum weiteren Verständnis der Erfindung
bei, sie dienen lediglich der Veranschnulichung, nicht der Eingrenzung der erfindungsgemäßen
Verbesserung, Beispiel (a) Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von Natriumacylisethionat-Wasch/Reinigungsmittel.
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2150 kg Natriumacylisethionat mit 75 5 waschaktivem Material werden
wie folgt hergestellt: 1100 kg Kokosnußfettsäuren und 310 kg Fettsäuren, in der
Trennstufe eines früher hergestellten Ansatzes von Fettsäureisethionat, werden in
einem Meßbehälter zusammengebracht. Ein Brei mit etwa 75 Gewichtsprozent Natriumisethionat
auf der Grundlage 100 zeiger Reinheit wird in einen Vorratsbehälter gebracht. Schließlich
werden in einem weiteren Behälter 3 kg Zinkoxid als wässrige Aufschlämmung hergestellt,
Alle diese Bestandteile werden in einen Reaktor eingeführt und auf eine Temperatur
von etwa 232°C durch Umlaufführung des Reaktorinhalts durch einen Wärmeaustauscher
mit Hilfe einer Pumpe erhitzt.
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Erreicht die Temperatur des Reaktionsgemischs etwa 190-2000C,beginnt
durch die Reaktion freigesetztes Wasser zusammen mit dampfdestillierten Fettsäuren
aus dem Reaktor zu destillieren. Diese Dämpfe werden dann in einem Kühler kondensiert.
Das Kondensat aus Fettsäuren und Wasser wird in einem Scheider aufgefangen, in dem
die Fettsäuren über eine Leitung dekantiert und in einem Sammelbehälter gesammelt
werden.
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Die Reaktion ist in etwa 150 min bei 232-237°C im wesentlichen beendet,
wenn sowohl Fettsäuren als auch Wasser aufhören, sich im Scheider anzusammeln, Jetzt
wird das Reaktionsgemisch in einen Stripper abgelassen, der auch mit Stickstoff
gespült wird, um eine sauerstoffreie Atmosphäre zu erhalten. Durch Umlauf einer
wärmeübertragenden Flüssigkeit durch den Mantel des Strippers wird die Temperatur
des Reaktionsgemischs zwischen etwa 220 und 2350C gehalten.
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Mit Hilfe von Saugstrahlpumpen wird Vakuum angelegt, um ein solches
von etwa 500 mm Hg zu erhalten0 Nach 15-minütigem Aufrechterhalten dieses Vakuums
werden 360 kg geschmolzene Stearinsäure in den Stripper gebracht, um die Fluidität
des Reaktionsprodukts aufrechtzuerhalten, nachdem die anfängliche Teilmenge nicht-umgesetzter
Fettsäuren entfernt ist. Durch weiteres Erhöhen des Vakuums auf etwa 690 mm Hg und
Halten bei diesem Wert werden die nicht-umgesetzten Fettsäuren des Ausgangsmaterials
vollständig entfernt, während die Masse im Stripper etwa 45 min bei 23200 gehalten
wird. Nun wird der Druck durch Abschalten der Vakuumstrahlpumpen und Einführen von
Stickstoff in den Stripper auf Atmosphärendruck zurückgebracht.
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Die während dem Strippen aufgefangenen Fettsäuren werden zu dem mit
Fettsäuren beschickten Behälter zwecks Wiederverwendung bei späteren Reaktionen
zurückgefuhrt,
Nach dem Analysieren des fertigen Ansatzes des Acylisethionats
wird das Reaktionsprodukt mit einem Gewicht von 2160 kg ausgetragen und blitzgekühlt.
Die Analyse zeigt, daß der Acylisethionat-Gehalt etwa 75,0 So beträgt, entsprcchend
einer Ausbeute von etwa 92 >, bezogen auf das in den Reaktor eingebrachte Isethionat.
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Beispiel 1 Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines Reinigungsstücks
mit dem Acylisethionat des Beispiels la.
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Ein Day-Mischer wird mit der geeigneten Menge Stearin/Palmitinsäure
(Gewichtsverhältnis 45:55 - Emersol 132), Seife, Natriumstearat, Natriumalkyl- (durchschnittlich
013 )benzolsulfonat und Natriumchlorid, dann mit dem blitzgekühlten Acylisethionat
des Beispiels 1a zu dem nachfolgend in Tabelle A angegebenen Mittel auf Gewichtsprozentbasis
beschickt. Die Bestandteile werden etwa 60 min bei 10700 gemischt. Die Mischung
wird auf eine abgeschreckte Drehtrommel ausgetragen und zu Chips aufgearbeitet.
Die Chips werden dann in einen Chipmischer eingetragen, mit Parfum und TiO2 zusammen
vermahlen und in Stangen- oder Stückform gepreßt.
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Die Toilette-Reinigungsstücke folgender Zusammensetzungen wurden auf
Abnütsungs- bzw. Aufbrauchgeschwindigkeit und Schäumverhalten nach den vorgenannten
Arbeitsweisen getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle B aufgeführt.
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Tabelle A Beispiel 1a 1b le Box-Code-Nr. NS4207 NS4208 NS4209 (Kontrolle)
Zusammensetzung Gew.-% Gew.-% Gew.-% Acylisethionat des Bei- 50,00 47,00 45,00 spiels
(a) (Aktivbasis) Stearin/Palmitinsäure 21,86 24,11 25,61 Kokosnußöl-Fettsäuren 3,08
2,90 2,77 Talg/Kokosnußöl-Gemisch- 9,07 9,82 10,32 Seife Natriumstearat 3,00 3,00
3,00 Natriumisethionat 1,91 1,80 1,72 Natriumalkylbenzolsul- 2,03 2,03 2,03 fonat
Natriumchlorid 0,85 0,85 0,85 Wasser 5,25 5,25 5,25 TiO2 0,20 0,20 0,20 Parfum 1,00
1,00 1,00 Verschiedenes 1,75 2,04 2,25 100,00 100,00 100,00
Tabelle
B. Einflüsse der Senkung von Acylisethionat/Na-Tabelle B. Einflusse der Senkung
von Acyllsethionat Natriumisethionat in Toilette-Reinigungsstücken Aufbrauchgeschwindigkeit
Beispiel Aufbrauchgeschwindigkeit (g/Waschung) 1a - 50 5c Acylisethionat (Kontrolle)
3,40 + 0,14 1b - 47 /J Acylisethionat 3,15 + 0,09 1c - 45 % Acylisethionat 2,76
+ 0,17 Bewertung des Schäumverhaltens Waschbedingungen 24°C 24°C 40°C Gesamt-90ppm
@@@ @@@ ergeb-CaCO3 180ppm 180ppm risse 1a - 50 %o Acylisethionat 11 11 13 35 (Kontrolle)
1b - 47 % Acylisethionat 8 8 6 22 1a und 1b gleich im Schäumen 1 1 1 3 1a - 50 20
Acylisethionat 11 13 11 35 (Kontrolle) 1c - 45 % Acylisethionat 6 5 7 18 1a und
1c gleich im Schäumen 3 2 2 7 Die obigen Daten zeigen, daß eine Abnahme von Acylisethionat/Natriumisethionat
in Verbindung mit einer entsprechenden Zunahme an Stearin/Palmitinsäure und Seife
die Aufbrauchgeschwindigkeit des Reinigungsstücks beträchtlich reduziert. Die Angaben
zur Bewertung des Schäumverhaltens jedoch zeigen, daß der Teilnehmer eine Verminderung
des Schäumens bei den Stücken mit wenig Acylisethionat/reduzierter Aufbrauchgeschwindigkeit
im Vergleich mit den Kontrollstücken feststellte.
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Beispiel 2 Dieses Beispiel veranschaulicht den Einfluß, den Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat,
hergestellt aus Neodol 25, mit einer C12-C15-Alkylgruppe und NaCl auf Toilette-Reinigungsstücke
mit weniger Acylisethionat hat, Toilette-Reinigungsstücke der folgenden Zusammensetzung
wurden hergestellt; alle Prozentsätze sind auf das Gewicht des ganzen Stücks bezogen.
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Tabelle C Beispiel 2a 2b 2c Stück-Kurzbezeichnung NS4251 NS4252 NS4253
(Kontrolle) Zusammensetzung: % % % Acylisethionat des Beispiels (a) 50,00 45,00
41,00 (Aktivbasis) Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat (Alkylgruppe besteht aus
- 2,00 5,00 C12-C15) Stearin/Palmitinsäure 20,16 24,11 24,86 Kokosnußöl-Fettsäure
3"08 2F77 2,53 Talg/Kokosnußöl-Gemisch-Seife 8,50 9,82 10,07 Natriumstearat 3,00
3,00 3,00 Natriumisethionat 4,68 1,72 1,56 Natriumalkylbenzolsulfonat 2,03 2,03
2,03 Natriumchlorid 0,35 0,85 0,85 Wasser 5,25 5,25 5,25 TiO2 0,20 0,20 0S20 Parfum
1,00 1,00 1,00 Verschiedenes 1.75 1.75 1?75 100,00 100,00 100,00
Die
Toilette-Reinigungsstücke der obigen Zusammensetzungen werden auf Aufbrauchgeschwindigkeit
und Schäumeigenschaften nach den vorerwähnten Arbeitsweisen getestet.
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Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle D zusammengestellt.
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Tabelle D. Einfluß geeigneter Mengen an Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat
(C12-C15) und NaCl in Toilette-Reinigungsstücken mit herabgesetztem Acylisethionat/Natriumisethionat
Aufbrauchge schwindigkeit Aufbrauchgeschwindig-Beispiel keit (g/Waschung) 2a - 50
% Acylisethionat 3,72 + 0,21 (Kontrolle) 2b - 45 % Acylisethionat + 2 o/o Natriumalkoxyhydroxy-
3,15 + 0,10 propansulfonat 2c - 41 S5 Acylisethionat + 5 % Natriumalkoxyhydroxy-
3,16 + 0,06 propansulfonat Bewertung des Schäumens Beispiel Waschbedingungen 24°C
40°C/ Gesamter-180ppm 180ppm gebnisse CaCO3 2a - Kontrolle 9 10 19 2b - 45 % Acylisethionat
+ 2 cÄ Natriumalkoxy- 11 8 19 hydroxy-propansulfonat 2a und 2b gleich im Schäumen
- 2 2 2a - Kontrolle 12 8 20 2c - 41 % Acvlisethionat + 5 Vo Natriumalkoxy- 8 10
18 hydroxy-propansulfonat 2a und 2c gleich im Schäumen - 2 2
Tabelle
D zeigt, daß eine Verminderung an Acylisethionat/ Natriumisethionat in Verbindung
mit dem Einarbeiten von Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat und einer geeigneten
Menge NaCl die Aufbrauchgeschwindigkeit des Reinigungsstücks beträchtlich herabsetzt.
In Tabelle B wurde gezeigt, daß eine Herabsetzung der kufbrauchgeschwindigkeit (weniger
Acylisethionat/Natriumisethionat und NaCl zugesetzt) die Schäumeigenschaften des
Stücks nachteilig beeinflußt.
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Tabelle D jedoch zeigt, daß gleiches Schäumverhalten zwischen dem
Kontrollstück und Toilette-Reinigungsstücken mit weniger Acylisethionat/Natriumisethionat
erhalten wird, wenn eine g eeignete Menge Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat in
die Rezeptur eingearbeitet wird.
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Beispiel 3 Ein geradkettiges Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat
mit Kettenlängen von C10 und C18 wurde hergestellt, und die folgenden Acylisethionat-Reinigungsstücke
wurden auf deren Grundlage zusammengestellt: Tabelle E Beispiel 3a 3b 3c Stück-Kurzbezeichnung
NS4266 NS4267 NS4268 (Kontrolle) Zusammensetzung % % % Acylisethionat des Beispiels
(a) (Aktivbasis) 50,00 41,00 41,00 Natriumalkoxyhydroxy-propan- 5,00 sulfonat Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat
(C18) - - 5,00 Stearin/Palmitinsäure 20,16 24,86 24,86 Kokosnußöl-Fettsäure 3,08
2,53 2,53 Talg/Kokosnußöl-Gemisch-Seife 8,50 10,07 10,07 Natriumstearat 3,00 3,00
3,00
Natriumisethionat 4,68 1,56 1,56 Natriumalkylbenzolsulfonat
2,03 2,03 2,03 Natriumchlorid 0,35 0,85 0,85 Wasser 5,25 5,25 5,25 TiO2 0,20 0,20
0,20 Parfum 1,00 1,00 1,00 Verschiedenes 1, 75 2,65 2,65 100,00 100,00 100,00 Die
Toilette-Reinigungsstücke obiger Zusammensetzungen wurden auf Aufbrauchgeschwindigkeit
und Schäumeigenschaften nach den vorerwähnten Arbeitsweisen getestet. Die Ergebnisse
sind nachfolgend in Tabelle F aufgeführt.
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Tabelle F. Einfluß geeigneter Mengen an Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat
(C10 und C18) und NaCl in Toilette-Reinigungsstücken mit vermindertem Acylisethionat/Natriumisethionat
Aufbrauchgeschwindigkeit Aufbrauchgeschwindig-Beispiel keit (g/Waschung) 3a - 50
% Acylisethionat (Eontrolle) 3,95 + 0,17 3b - 41 % Acylisethionat + 5 % Natriumalkoxy-
3,48 # 0,11 hydroxy-propansulfonat (C10) 3c - 41 % Acylisethionat + 5 % Natriumalkoxyhy-
3,44 # 0,12 droxy-propansulfonat (C18) Bewertung des Schäumens Beispiel Waschbedingungen
24°C Gesamt-24°C 40°C 90ppm ergeb-180ppm 180ppm CaCO3 nisse 3a - 50 % Acylisethionat
(Kontrolle) 4 9 7 20 3b - 41 % Acylisethionat + 5 5; Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat
(C10) 16 11 13 40
3a und 3b gleich im Schäumen - - - -3a - 50 %
Acylisethionat (Kontrolle) 9 9 9 27 3b - 41 % Acylisethionat + 5 90 Natriumalkoxyhy-
8 11 10 29 droxy-äthersulfonat (018) 3a und 3c gleich im Schäumen 3 0 1 4 Die Angaben
der Tabelle F zeigen, daß die Kombination von Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat/Natriumchlorid
in çoilette-Reinigungsstücken mit vermindertem Acylisethionat/ Natriumisethionat
zu einer beträchtlich verbesserten Aufbrauchgeschwindigkeit ohne nachteiligen Einfluß
auf die Schäumeigenschaften in dem Stück führt.
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BeisPiel 4 Dieses Beispiel zeigt den Einfluß der Zugabe einer geeigneten
Menge eines Alkoxyhydroxy-propansulfonats in einem Reinigungsstück mit weniger Acylisethionat/Natriumisethionat,
mit und ohne NaCl-Zusatz.
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Tabelle G Beispiel 4a 4b 4c Stück-Kurzbezeichnung NS4312 NS4314 NS4315
(Kon- (kein trolle) Salz) Zusammensetzung % % % Acylisethionat des Beispiels (a)
(Aktivbasis) 50,00 41,00 41,00 Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat C14 - 5,00 5,00
Stearin/Palmitinsäure 20,16 25,50 24,86 Kokosnußöl-Fettsäure 3,08 2,53 2,53 Talg/Kokosnußöl-Gemisch-Seife
8,50 10,28 10,07 Natriumstearat 3,00 3,00 3,00 Natriumisethionat 4,68 1,56 1,56
Natriumalkylbenzolsulfonat 2,03 2,03 2,03 Natriumchlorid 0,35 - 0,85 Wasser 5,25
5,25 5,25 iG2 0,20 0,20 0,20 Parfum 1,00 1,00 1,00 Verschiedenes 1.75 2,65 2.65
100,00 100,00 100,00 Die Toilette-Reinigungsstücke der obigen Zusammensetzung wurden
auf Aufbrauchgeschwindigkeit und Schäumeigenschaften nach den vorerwähnten Arbeitsweisen
getestet. Die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle H aufgeführt.
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Tabelle H. Einfluß geeigneter Mengen an Natriumalkoxyhydroxy-propansulfonat
mit und ohne NaCl in Toilette-Reinigungsstücken mit weniger Acylisethionat/Natriumisethionat
Aufbrauchgeschwindigkeit Beispiel Aufbrauchge 5 chwindigkeit (g/Waschung) 4a - 50
% Acylisethionat (Kontrolle) 2,93 t 0,12 4b - 41 % Acylisethionat + 5 % Natriumalkoxyhydroxy-
3,05 + 0,18 propansulfonat (C14)(kein Salz) 4c - 41 % Acylisethionat + 5 % Natriumalkoxyhydroxy-
2,47 # 0,18 propansulfonat (C14)(0,85 °S Salz) Bewertung des Schäumens Beispiel
Was chb edingungen 24°C Gesamt-24°C 40°C 90ppm ergeb-180ppm 180ppm CaCO3 nisse 4a
- 50 % Acylisethionat 4 5 5 14 (Kontrolle) 4b - 41 % Acylisethionat + 5 % Natriumalkoxyhy-
4 4 4 12 droxy-propansulfonat (C14) (kein Salz) 4a und 4b gleich im Schäumen 2 1
1 4 4a - 50 % Acylisethionat 5 4 3 12 (Kontrolle) 4c - 41 % Acylisethionat + 5 %
Natrium-alkoxyhy-5 5 7 17 droxyäthersulfonat (C14) (0,85 % Salz) 4a und 4c gleich
im Schäumen 9 1 - 1 Die Angaben in Tabelle H zeigen, daß das Einarbeiten eines Alkoxyhydroxy-propansulfonats
in ein Reinigungsstück mit weniger Acylisethionat/Natriumisethionat zu gleichem
Schäumen
wie bei einem Reinigungsstück ohne Senkung des Gehalts
an Acylisethionat/Natriumisethionat führt (4a gegenüber 4b), Die Aufbrauchgeschwindigkeit
des Reinigungsstücks 4b erwies sich jedoch als praktisch ebenso hoch wie die des
Reinigungsstücks 4a.
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Wurden andererseits die Reinigungsstücke 4a und 4c miteinander verglichen,
wobei letzteres geeignete Mengen an Alkoxyhydroxy-propansulf onat und Natriumchlorid
eingearbeitet enthielt, wurde eine beträchtliche Senkung der Aufbrauchgeschwindigkeit
beobachtet, während aber gleichzeitig gleiches Schäumverhalten wie beim Reinigungsstück
4a erhalten blieb.