DE2952822A1

DE2952822A1 - Pflegemittel fuer textilien, das smectit-ton und gelatinisierte pflanzenstaerke enthaelt

Info

Publication number: DE2952822A1
Application number: DE19792952822
Authority: DE
Inventors: John William Leikhim; Sharon Janosik Mitchell
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1980-09-25
Also published as: IT8086211A0; JPS54160897A; GB2043130A; DE2952822C2; BE54T1; EP0004111A1; CA1121560A; NL7915012A; FR2443499B1; GB2043130B; IT1148228B; FR2443499A1; US4178254A

Description

Unsere Nr. 22 770 D/wl

The Procter & Gamble Company

Cincinnati, Ohio, V.St.A.

Pflegemittel für Textilien, das Smectit-Ton und gelatinisierte Pflanzenstärke enthält

Die Erfindung betrifft Mittel, die Textilien einen erwünschten Griff zu geben vermögen. Die Mittel können im Wasch- oder Spülgang eines Waschverfahrens oder als gesonderte Behandlung in der Art konventioneller Appreturen verwendet werden. Die Mittel sind besonders nützlich, wenn man sie anwendet im Zusammenhang mit der Verwendung von Gemischen wasserunlöslicher Lösungsmittel und lösungsmittellöslicher Emulgatoren in wässrigen Waschmedien und anschliessender Behandlung mit Oberflächenaktive enthaltenden Mitteln zwecks Entfernung restlichen Lösungsmittels von den Textilien. Die erfindungsgemässen Mittel können gegebenenfalls Oberflächenaktive enthalten und dadurch sowohl das Lösungsmittel abstreifen als auch textilpflegende Wirkung entwickeln.

Die Verwendung von Smectit-Tonen als Weichmachungsmittel und die Eigenschaften solcher zu diesem Zweck geeigneter Tone sind aus der US-PS 3 936 537 bekannt.

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Die in den erfindungsgemässen Pflegemitteln zur Verwendung kommende Stärke ist gelatinisierte Pflanzenstärke.

Die Kombination aus Kaolin-Ton und Stärke ist bekannt hinsichtlich der Verwendung als Füllstoffe für Textilien und zum Füllen und Beschichten von Papier. Kaolin-artige Tone ergeben keine Gewebe-weichmachende Wirkung und besitzen nicht die geforderten Eigenschaften der erfindungsgemäss vorgesehenen Smectit-Tone.

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Textilpflegemitteln, die Smectit-Tone und gelatinisierte Pflanzenstärke enthalten.

Weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Textilpflegemitteln, die geeignet sind zur Verwendung in rieinigungs- und Pflegeverfahren für Textilien, bei denen die Gewebe wasserunlösliche Lösungsmittel enthaltenden Waschmedien ausgesetzt v/urden. Diese und andere Ziele werden aus der folgenden Beschreibung erkenntlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Textilpflegemittel, das geeignet ist, Geweben Fülle zu geben oder wiederzugeben und gekennzeichnet ist durch (a) etwa 1/2 bis etwa 75 % eines der Smectit-Tone Alkali- und Erdalkalimetall-montmoriilonite, -saponite und -hektorite mit einer Ionenaustauschkapazität von mindestens etwa 5OmAq./100 g; (b) etwa 1 bis etwa 90 % einer gelatinisierten Pflanzenstärke und (c) 0 bis etwa 98 % V/asser.

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Zu den zur Durchführung der Erfindung geeigneten Pflanzenstärken gehören Maisstärke, Weizenstärke, Reisstärke und Kartoffelstärke. Besonders geeignet ist die Maisstärke.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die erfindungsgemässen Pflegemittel enthalten zwei kritische Bestandteile:

1. einen Smectit-Ton und

2. eine gelatinisierte Pflanzenstärke.

Der Ton

Die zur Ausführung der Erfindung besonders geeigneten Smectit-Tone sind Natrium- und Calcium-montmorillonite, Natrium- aaponite und Natrium-hectorite. Smectit-Tone liegen in den erfindungsgemässen Mitteln in Mengen von etwa 1/2 bis etwa 75 Gew.% vor. Vorzugsweise enthalten flüssige Mittel etwa 1/2 bis etwa 15 und besonders bevorzugt etwa 1 bis etwa 10 Gew.% Ton, während körnige Mittel etwa J> bis etwa 75 und vorzugsweise etwa 5 bis etwa 60 %, besonders bevorzugt etwa 10 bis etwa 40 Gew.% Ton aufweisen. Die vorliegend verwendeten Tone besitzen eine Teilchengrösse, die vom Tastsinn nicht erfassbar ist. Untastbare Tone haben Teilchengrössen unterhalb etwa 50 Mikron. Die vorliegend verwendeten Tone entstammen einem Teilchengrössenbereich von etwa 5 bis etwa 50 Mikron.

Die Tonmineralien können beschrieben werden als expandierbare, dreischichtige Tone, das heisst Aluminosilikate und Magnesiumsilikate mit einer Ionenaustauschkapazitat von mindestens 50 Milliäq./100 g Ton und vorzugsweise von mindestens 60 Milliäq. pro 100 g Ton. Die Bezeichnung "expandierbar" bezieht sich

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auf die Fähigkeit der geschichteten Tonstruktur zur Quellung oder Expansion beim Kontakt mit Wasser. Die vorliegend verwendeten dreischichtigen expandierbaren Tone sind solche Materialien, die geologisch als Smectite bezeichnet werden.

Es gibt zv/ei getrennte Klassen von Smectit-Tonen, die grob auf der Grundlage der Anzahl oktaedrischer Metall/Sauerstoff-Anordnungen in der Zentralschicht für eine gegebene Anzahl Sili^cluySauerstoff-Atome in den Aussenschichten differenziert werden können. Die dioktaedrischen Minaalien sind in erster Linie auf dreiwertigen Metallionen basierende Tone, sie umfassen den Prototyp Pyrophyllit und die Gruppenbestandteile Montmorillonit (OH)₄Si₈ Al (Al^_xMg_x)O₂₀, Nontronit (0H)₄Si₈__yAl_y(Al₄__xFe_x)0₂₀ und Volchonskoit (OH)₄Si_Q-_yAl_y-(Al^ Cr )0p₀, wobei in diesen Formeln χ einen Wert von 0 bis etwa 4,0 und y einen Wert von 0 bis etwa 2,0 besitzen. Von diesen Produkten sind nur Montmorillonite mit einer Austauschkapazität von mehr als 50 mA'q/100 g für die erfindungsgemässen Zwecke und zur Textilweichmachung geeignet.

Die trioktaedrischen Mineralien sind hauptsächlich mit zweiwertigen Metallionen aufgebaut und umfassen den Prototyp Talkum sowie die Mineralien Hectorit (OH)₄SIg_- Al (Mgg Li )°?0* Saponit (OH)₄(Sig__yAl_y) (Μ&6-χ^Α1χ^)Ο2θ' ^Sauconlfc (OH)₄Si_{3 y}Al_y- ^6-x^A1x⁾⁰Z0' Vermiculit (OH^i^A!^.^^ ^_n y einen Wert von 0 bis etwa 2,0 und χ einen Wert von 0 bis etwa 6,0 haben. Hectorit und Saponit sind die einzigen Mineralien dieser Klasse, die erf indungsgerr.äss brauchbar sind, da die Gewebe-weichmachenden Eigenschaften von der Art des austauschbaren Kations und der Austauschkapazität abhängen. Die Menge an Hydratwasser in obigen Formeln kann sich ändern, Je nach_dem, welchen Behandlungen der Ton unterworfen wurde. Dies ist jedoch für die Verwendung der Smectit-Tone gemäss

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ΕΞΤ-ΖΐΞΙ

der Erfindung unerheblich, da die Expandiereigenschaften der hydratisieren Tone auf der Silikat-Gitterstruktur beruhen .

Wie bereits erwähnt, enthalten die in den erfindungsgemässen Mitteln verwendeten Tone kationische Gegenionen wie Protonen, Natriumionen, Kaliumionen, Calciumionen oder Lithiumionen. Üblicherweise unterscheidet man Tone nach dem vorwiegend oder ausschliesslich absorbierten Kation. Beispielsweise ist ein Natrium-Ton ein solcher, in dem das absorbierte Kation vorwiegend aus Natrium besteht. Diese absorbierten Kationen können in Austauschreaktionen mit in wässrigen Lösungen vorliegenden Kationen eintreten. Eine typische Äustauschreaktion eines Smectit-artigen Tons wird durch folgende Gleichung wiedergegeben :
Smectit-Ton (Na) + NH^(OH) ^±r Smectit-Ton (NH^) + NaOH.

Da in obiger Gleichgewichtsreaktion 1 Äquivalentgewicht Ammoniumion 1 A'quivalentgewicht Natrium ersetzt, ist es üblich, die Kationaustauschkapazität (gelegentlich als "Basenaustauschkapazität" bezeichnet) in Milli-Äquivalenten pro 100 g Ton (mÄq/100 g) anzugeben. Die Kationenaustauschkapazität von Tonen kann auf verschiedene Weise gemessen werden, zum Beispiel durch Elektrodialyse, durch Austausch mit Ammoniumion und anschliessende Titration oder durch ein Methylenblau-Verfahren, die beschrieben sind in Grimshaw, "The Chemistry and Physics of Clays", S. 264-265, Interscience (I97I). Die Kationaustauschkapazität von Tonmineralien beruht auf Faktoren wie den Expansionseigenschaften des Tons, der Ladung des Tons, die ihrerseits mindestens teilweise von der Gitterstruktur bestimmt wird, und dergleichen. Die Ionenaustauschkapazität von Tonen variiert in breitem Bereich von etwa 2 mÄ'q/100 g Kaoliniten bis etwa I50 mA"q/100 g und mehr

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bei bestimmten Smectit-Tonen. Illit-Tone besitzen zwar eine dreischichtige Struktur, jedoch einen nicht-expandierenden Gittertyp und haben eine Ionenaustauschkapazität im unteren Teil des Bereichs, das heisst um 26 mfiq/100 g bei einem durchschnittlichen Illit-Ton. Attapulgite, eine weitere Klasse von Tonmineralien, haben spiessförmige (das heisst nadelartige) Kristalle mit niedriger Ionenaustauschkapazität (25-30 mÄq/100 g), Sie sind aus Ketten von Kieselsäuretetraedern aufgebaut, die über oktaedrische Gruppen aus Sauerstoff und Hydroxylgruppen, die Al- und Mg-Atome enthalten, verknüpft sind.

Es wurde ermittelt, dass Illit-, Attapulgit- und Kaolinit-Tone mit ihrer relativ niedrigen Ionenaustauschkapazität für die Verwendung in vorliegenden Mitteln nicht brauchbar sind. In der Tat stellen Illit- und Kaolinit-Tone eine Hauptkomponente toniger Verschmutzungen dar, die mit Hilfe der vorliegenden Mittel von Gewebeoberflächen entfernt werden. Dagegen erwiesen sich die Alkalimetall-montmorillonite,-saponite und -hectorite und bestimmte Srdalkalimetallderivate dieser Mineralien wie Calcium-montmorillonite als brauchbar zur Gewebeweichrnachung nach Einverleibung in erf indungsgemässe Mittel.

Spezielle, nicht einschränkende Beispiele derartiger Gewebewe.ichmachenden Smectit-Tone sind:

Natrium-montmorillonit

Brock Volclay BC Gelwhite GP Thixo-Jel #"2 Ben-A-Gel

U3Q039/060B

Natrium-hectorit Veegum P Laponite SP

Natrium-saponlt Barasym NAS 100

Calcium-montmorillonit Soft Clark Gelwhite L

Lithium-hectorit Barasym LIH 200

Für vorliegende Zwecke geeignete Smectit-Tone können somit gekennzeichnet werden als Montmorillonit-, Hectorit- und Saponit-Tonmineralien mit einer Ionenaustauschkapazitat von mindestens etwa 50 mÄ'q/100 g und vorzugsweise von mindestens etwa 60 mSq/100 g.

Ohne die Absicht, sich durch eine Theorie einzuschränken, scheint es so, dass die vorteilhaften Weichmacheigenschaften (und möglicherweise Farbstoffbeseitigung) der erfindungsgemässen Mittel den physikalischen Eigenschaften und Ionenaustauscheigenschaften der darin verwendeten Tonmineralien zuzuschreiben sind. Ferner verursachen offensichtlich die einmaligen physikalischen und elektrochemischen Eigenschaften der Smectit-Tone ihre Wechselwirkung mit und Dispergierung durch allfällig verwendete poly-anionische Gerüstsalze.

Die meisten der für vorliegende Zwecke geeigneten Smectit-Tone sind unter verschiedenen Handelsbezeichnungen im Handel erhältlich, zum Beispiel in Form der Produkte Thixo-Jel#l, Thixo-Jelrjf2 und Gelwhite GP der Georgia Kaolin Co., Elizabeth, New Jersey; Volclay BC und Volclay #J525 der American Colloid Co., Skokie, Illinois und Veegum F von R.T. Vanderbilt. Es sei beachtet, dass solche, unter obigen Handelsbezeichnungen erhältliche Smectit-Tone Gemische verschiedener diskreter Mineralformen umfassen können. Auch derartige Gemische von Smectit-

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-ir

Mineralien sind zur erfindungsgemässen Verwendung geeignet.

Innerhalb der Klassen Montmorillonit-, Hectorit- und Saponit-To nm ine rauen mit einer Kationenaustauschkapazität von mindestens etwa 50 mÄq/100 g werden bestimmte Tone zur Gewebeweichmachung bevorzugt. Beispielsweise stellt "Gelwhite GP" eine extrem weisse Form eines Smectit-Tons dar, die aus diesem Grund zur Formulierung weisser körniger Waschmittel bevorzugt wird.

"Volclay BC", ein Smectit-Tonmineral mit mindestens 3 % Eisen (ausgedrückt als FepCL·) im Kristallgitter, das eine sehr hohe Ionenaustauschkapazität besitzt, ist einer der wirksamsten Tone bei der Verwendung in Waschmitteln und wird vom Standpunkt des Produktverhaltens bevorzugt. Andererseits sind bestimmte Smectit-Tone, die unter der Handelsbezeichnung "Bentonit¹ verkauft werden, soweit durch andere Silikat-Mineralien verunreinigt., ersichtlich an einem niedrigen Kolloidgehalt (***50 %), dass ihre Ionenaustauschkapazität unter den geforderten Bereich fällt, und derartige Tone sind daher zur Verwendung in den vorliegenden Mitteln nicht geeignet.

Bentonit ist in der Tat ein Gesteinstyp, der aus Vulkanasche stammt und Montmorillonit (einen der Smectit-Tone) als hauptsächliche Tonkomponente enthält. Die folgende Tabelle zeigt, dass unter der Bezeichnung "Bentonit" im Handel erhältliche Materialien einen breiten Bereich der Kationenaustauschkapazität und des Gewebe-weichmachenden Verhaltens zeigen können: .

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Bentonit

Brock Soft Clark Bentolite L Clarolite T-60

O (T) O CIT

Granular^ Naturale Bianco

Thixo-Jel #4

Granular Naturale Normale

Clarsol FB PDL 1740 Versuchsprodukt PFI

Lieferant

Georgia Kaolin Co. USA

Seven C, Mailand/Italien Georgia Kaolin Co. USA

Seven C, Mailand/Italien

Ceca Paris, Frankreich Georgia Kaolin Co., USA Süd-Chemie München, Deutschland

Austausch	weichmachende
kapazität	Wirkung
mÄq./lOO g
6?	gut
84	gut
68	mässig-gut
61	massig

massig-schlecht

55	schlecht
19	schlecht
12	schlecht
26	keine
26	keine

+ = niedriger Kolloidgehalt

Die geeigneten Tone zur vorliegenden Verwendung können

ausgewählt werden aufgrund der Tatsache, dass Smectite

ο
ein echtes 14 A-Rö'ntgenbeugungsgitter zeigen. Dieses

charakteristische Gitter liefert, zusammen mit auf obige Weise ausgeführten Messungen der Austauschkapazität^eine Basis zur Auswahl bestimmter Smectit-artiger Mineralien, die zur Verwendung in den erfindungr.gemässen Mitteln geeignet sind.

Die erfindungsgemäss brauchbaren Smectit-Tonmineralien sind hydrophil, das heisst sie quellen in wässrigen Medien. Umgekehrt quellen sie nicht in nicht-wässrigen oder überwiegend nicht-wässrigen Systemen.

Die Stärke

Aus pflanzlichen Quellen stammende Stärke ist im allgemeinen ein Gemisch aus I5 bis 40 % geradkettiger Amylose und 60 bis 85 % verzweigtem Amylopektin. In roher Form liegt pflanzliche Stärke in sehr kleinen, wasserunlöslichen Körnern vor, deren Grosse von etwa 4 bis 8 Mikron für Reisstärke bis 15 bis 100 Mikron für Kartoffelstärke beträgt. Die Körner der Maisstärke sind im allgemeinen 10 bis 25 Mikron gross. Werden wässrige Suspensionen von Pflanzenstärke-Körnern auf allmählich ansteigende Temperaturen erhitzt, so passiert nichts Wesentliches bis zum Erreichen einer kritischen Gelatinisierungstemperatur, die für jede Stärkeart spezifisch ist. Bei dieser Temperatur schwellen die Körner an, verlieren Polarisationskreuzungen und verlieren irreversibel ihre Anisotropie. Die Kartoffelstärke geliert im Bereich von 56 bis 67 ⁰C, die Mais-

o
stärke im Bereich von 62 bis 72 C und Reis- und Sorgum-Stärke

im Bereich von 68 bis 78 ⁰C. Nach der anfänglichen Gelatinisierung schwellen die Stärkekörner weiter an und der Aufbau der

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Körner wird mindestens teilweise zerstört und man erhält die zähflüssige Konsistenz eines Stärkekleisters.

Bei gelatinisierten Stärkedispersionen treten Stabilitätsprobleme auf, von denen die Retrogradierung besonders wichtig ist. In relativ konzentrierten Dispersionen führt die Retrogradierung zur Viskositätszunahme oder Erstarrung. In relativ verdünnten Dispersionen kann die Retrogradierung zu Absetzerschein—ungen führen. Die Retrogradierung wird einer molekularen Wiedervereinigung von Amylose zugeschrieben, doch ist die Viskosität der Dispersion auch eine Funktion des Ausmasses der Fragmentierung der gequollenen Stärkekörner. Gelatinisierte, jedoch intakte Stärkekörner machen die Viskosität der Dispersion in wesentlichem Umfang aus. Wie nachstehend beschrieben, enthalten die flüssigen Mittel vorzugsweise eine stabilisierte Stärke.

In einem flüssigen Mittel wird die Stärke vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 15 und besonders bevorzugt von etwa 2 bis etwa 10 Gew.% des Mittels eingesetzt; in einem festen Mittel liegt die Stärke vorzugsweise in einer Menge von etwa 10 bis etwa 60 und besonders bevorzugt von etwa 20 bis etwa 50 Gew.% vor.

Zu den erfindungsgemäss verwendeten Pflanzenstärken gehören die sogenannten modifizierten Stärken, von denen als Beispiele genannt seien die mit Säure oder Enzymen behandelten Stärken, die oxydierten Stärken oder durch Addition von Äther- oder Estergruppen veränderten Stärken. Modifizierte Stärken ergeben im allgemeinen Dispersionen relativ niedriger Viskosität und sind bekannt als "dünnkochende Stärke". Auch vorgelatinisierte modifizierte Stärken können verwendet werden, wobei in diesem Fall keine zusätzliche Erhitzungsstufe erforderlich ist.

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Besonders bevorzugt zur Verwendung in erfindungsgemässen flüssigen Mitteln sind wässrige Stärkedispersionen, die hergestellt wurden, indem man eine wässrige Dispersion einer gelatinisierten Stärke einem pH-Wert von etwa 10 bis etwa 13, vorzugsweise von etwa 11 b"s etwa 12 aussetzt und dann überschüssiges Alkali bis zu einem resultierenden pH-Wert von etwa 4 bis etwa 9 neutralisiert. Ist die Stärke nicht vorgängig gelatinisiert worden, so sollte sie vor oder gleichzeitig mit der Einwirkung dieses pH-Werts mindestens etwa 5min über die Gelatinisierungstemperatur erhitzt werden.

Das Stabilisierungsverfahren ist in der gleichzeitig eingereichten europäischen Patentanmeldung, Erfinder Samuel M. Johnson, beschrieben, die auf der X - mit dem Titel "Flüssiges Pflegemittel für Textilien, das gelatinisierte Pflanzenstärke, Oberflächenaktive und Elektrolyse enthält" basiert.

X US-PS ϊ 4SZ S33

Fakultative Bestandteile

Zusätzlich können Bestandteile zugefügt werden, die nicht in Gegensatz stehen zu der Stabilität oder den Verwendungseigenschaften der erfindungsgemässen Textilpflegemittel.

Die erfindungsgemässen flüssigen Textilpflegemittel enthalten etwa 50 bis etwa 98 % Wasser, vorzugsweise etwa 65 bis etwa 90 % und besonders bevorzugt etwa 70 bis etwa 85 % Wasser.

Erfindungsgemässe Mittel, insbesondere flüssige Mittel, können bis zu etwa 20 % eines Elektrolyten zur Unterstützung der Stabilität enthalten. Es kann sich um jede beliebige geeignete anorganische oder organische ionisierbare Verbindung handeln

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wie Salze oder Säuren, zum Beispiel Alkalimetall- oder Erdalkalimetallchloride, -sulfate, -carbonate, -Silikate, -phosphate, -acetate und citrate und bestimmte, nachstehend beschriebene Hydrotrope. Vorzugsweise beträgt die Elektrolytkonzentration in flüssigen Mitteln etwa 1 bis etwa 10 %. Besonders bevorzugte Elektrolyse sind Natrium- und Kaliumcarbonat und -bicarbonat.

Ethylallohol und andere wasserlösliche organische Lösungsmittel können in Mengen bis zu etwa 10 %, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 5 % zugesetzt werden, um die Einarbeitung der Oberflächenaktiven zu begünstigen. Hydrotrope oder Zusatzstoffe wie Harnstoff und Natrium-, Kalium-, Ammonium-, Mono-, Di- oder Triethanolammonium-cumolsulfonate, -benzolsulfonate, -toluolsulfonate und -xylolsulfonate und deren Gemische können ebenfalls verwendet werden zur Inhibierung einer Phasentrennung im Mittel in einem breiten Bereich möglicher Lagerungstemperaturen. Die Hydrotrope oder Zusatzstoffe können in Mengen bis zu etwa 8 % und vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 6 % eingesetzt werden.

Besonders nützliche fakultative Bestandteile der erfindungsgemässen Mittel sind Weichmacher und Antistatika, die in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung der Erfinder Samuel M . Johnson und Emelyn L. Hiland beschrieben sind, die auf der-- basiert. Beispiele für Gewebeweichmacher sind kationische quaternäre Amirioniumverbindung wie Ditalg-dimethylammoniumchlorid. Kationische quaternäre Ammoniumverbindungen können in Mengen bis zu etwa 8 % und vorzugsweise von etwa 0,25 bis k % verwendet werden,

X US-PS ϊ

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Ferner sind oberflächenaktive Detergentien oder "Oberflächenaktive" bestehend aus anionischen, nicht-ionischen, zwitterionischen oder amphoteren oberflächenaktiven Detergentien und ihren Gemischen in den erfindungsgemässen Mitteln nützlich, insbesondere wenn diese verwendet werden als Kombinationsmittel zur Gewebepflege und zum Abstreifen von Lösungsmitteln, wie vorstehend erläutert.

Zu den zur Durchführung der Erfindung geeigneten wasserlöslichen anionischen Oberflächenaktiven gehören die Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Ammonium- und substituierten Ammoniumsalze organischer Reaktionsprodukte mit Schwefelsäure. Beispiele für Salze organischer Reaktionsprodukte mit Schwefelsäure sind die Natriumalkylsulfate und Natriumalkylbenzblsulfonate, in denen der Alkylrest etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome aufweist. Weitere bevorzugte Oberflächenaktive dieser Gruppe sind die Paraffinsulfonate und Olefinsulfon te, in denen der Alkyl- oder Alkenylrest etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome aufweist.

Weitere bevorzugte wasserlösliche anionische Oberflächenaktive, die vorliegend verwendbar sind, sind Alkyläthersulfate der Formel RO(C₂H^O) SO M, worin R einen Alkyl- oder Alkenylrest mit etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen, χ eine Zahl von 1 bis J50 und M ein wasserlösliches Kation darstellen. Die für die erfindungsgemässen Zwecke geeigneten Alkyläthersulfate sind Kondensationsprodukte aus Ethylenoxid und einwertigen Alkoholen mit etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise enthält R 12 bis l8 Kohlenstoffatome. Die Alkohole können aus natürlichen Fetten, zum Beispiel Kokosnussöl oder Talg, hergestellt oder synthetisch sein. Derartige Alkohole werden mit 1 bis 30 und insbesondere 3 Mol Ethylenoxid umgesetzt und das resultierende Molekülgemisch wird sulfatiert und neutralisiert.

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1}

Spezielle. Beispiele erfindungsgemäss verwendbarer Alkyläthersulfate sind Natrium-kokosnussalkyl-triethylenglycolathersulfat, Lithium-talgalkyl-triethylenglycoläthersulfat und Natriumtalgalkyl-hexaoxyethylensulfat. Bevorzugte Alkyläthersulfate sind Gemische aus Einzelverbindungen, wobei ein derartiges Gemisch eine mittlere Alkylkettenlänge von etwa 12 bis 16 Kohlenstoffatomenund einen mittleren Ethoxylierungsgrad von etwa 1 bis 4 Mol Ethylenoxid besitzt.

Weitere Beispiele geeigneter anionischer Oberflächenaktiver sind Verbindungen, die zwei anionische funktioneile Gruppen enthalten. Diese werden als di-anionische Oberflächenaktive bezeichnet. Geeignete di-anionische Oberflächenaktive sind die Disulfonate, Disulfate und ihre Gemische, die durch folgende Formeln dargestellt werden können:

R(SO₄)₂M₂, R(SO )

worin R einen acyclischen aliphatischen Hydrocarbylrest mit 15 bis 20 Kohlenstoffatomen und M ein wasserlöslich-machendes

Kation ist, wobei als Beispiele die C,,-" b^is Cp_O~Dinatrium-1,2-alkyldisulfate, C_lc--bis C₂₀-Dikalium-l,2-alkyldisulfonate oder -disulfate, Dinatrium-1,9-hexadecyldisulfate, C ^- bis CpQ-Dinatrium-1,2-alkyldisulfonate, Dinatrium-1,9-stearyldisulfate und -6,10-octadecyldisulfate genannt seien.

Zu den geeigneten wasserlöslichen nicht-ionischen Oberflächenaktiven mit einem HLB-Wert von etwa 11 bis etwa l8 gehören:

1. Die Polyethylenoxidkondensate von Alkylphenolen.

Zu diesen Verbindungen gehören die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit einem Alkylrest mit etwa 6 bis etwa

12 Kohlenstoffatomen in gerader ader verzweigter Kette und Ethylen-

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oxid, wobei das Ethylenoxid in Mengen von 3 bis 25 Mol pro Mol Alkylphenol vorliegt. Die Alkylsubstituenten in diesen Verbindungen können zum Beispiel aus polymerisiertem Propylen oder Isobutylen, Octen oder Nonen bestehen. Beispiele für Verbindungen dieser Art sind unter anderen mit etwa 9,5 Mol Ethylenoxid kondensiertes Nonylphenol und raLt etwa 12 Mol Ethylenoxid kondensiertes Dodecylphenol. Zu den im Handel erhältlichen Nonionics dieser Art gehören Igepal CO-610 (Vertrieb GAF Corporation) und Triton X-45, X-114, X-IOO und X-102 (Vertrieb Rohm und Haas Company).

2. Die Kondensationsprodukte aus aliphatischen Alkoholen und etwa 3 bis etwa 70 Mol Ethylenoxid. Die Alkylkette des aliphatischen Alkohols kann geradkettig oder verzweigt sein und enthält im allgemeinen etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatone. Beispiele derartiger ethoxylierter Alkohole sind unter anderen das Kondensationsprodukt aus etwa 6 Mol Ethylenoxid und 1 Mol Tridecanol, mit etwa 10 Mol Ethylenoxid kondensierter Myristylalkohol, das Kondensationsprodukt aus Ethylenoxid, und Kokosnussfettalkohol, worin der Kokosnussalkohol ein Gemisch aus Fettalkoholen mit Alkylketten von 10 bis 14 Kohlenstoffatomen darstellt und das Kondensat etwa 6 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol aufweist, und das Kondensationsprodukt aus etwa 9 Mol Ethylenoxid und obigem Kokosnussalkohol. Zu Handelsprodukten dieser Art gehören Tergitol 15-S-9 (Vertrieb Union Carbide Corporation) und Neodol 23-6.5 (Vertrieb Shell Chemical Company).

3· Die Kondensationsprodukte aus Ethylenoxid und einer

hydrophoben Base, die durch Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglycol gebildet wurde. Der hydrophobe Anteil dieser Verbindungen besitzt ein Molekulargewicht von etwa 1500 bis I800 und ist wasserunlöslich. Die Addition

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von mindestens etwa JO % und gewöhnlich weniger als etwa 90 Gew.J Polyoxyethylen-Einheiten an diesen hydrophoben Teil führt zur Wasserlöslichkeit des Moleküls. Beispiele für Verbindungen dieser Art sind unter anderen bestimmte handelsübliche Pluronics (Vertrieb Wyandotte Chemicals Corporation).

4·. Die Kondensationsprodukte aus Ethylenoxid und dem durch Umsetzung von Propylenoxid mit Ethylendiamin resultierenden Produkt. Die hydrophobe Base dieser Produkte besteht aus dem Reaktionsprodukt aus Ethylendiamin und überschüssigem Propylenoxid, wobei die Base ein Molekulargewicht von etwa 2500 bis etwa 3000 besitzt. Diese Base wird mit Ethylenoxid soweit kondensiert, dass das Kondensationsprodukt etwa 40 bis etwa 80 0ew.# Polyoxyethylen und ein Molekulargewicht von etwa 5000 bis etv/a 11 000 aufweist. Beispiele derartiger nicht-ionischer Oberflächenaktiver sind unter anderen bestimmte handelsübliche Tetronics (Vertrieb Wyandotte Chemicals Corporation).

5. Oberflächenaktive der Formel R R R^N-> 0 (Aminoxide),

worin R einen Alkylrest mit etwa 10 bis etwa l8 Kohlenstoffatomen, 0 bis etwa 2 Hydroxylgruppen und 0 bis etwa 5 Ä'therbrücken bedeutet, wobei mindestens ein Rest R vorliegt, der ein Alkylrest mit etwa 10 bis etwa l8 Kohlenstoff-

2 "5 atomen ohne Ätherbrücken ist, und R und R^ jeweils Alkylgruppen oder Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis etwa J> Kohlenstoffatomen darstellen. Zu speziellen Beispielen solcher oberflächenaktiver Aminoxide gehören:

Dimethyldodecylaminoxid, Dimethyltetradecylaminoxid,,. Ethylmethyltetradecylaminoxid, Cetyldimethylaminoxid, Dimethylstearylaminoxid, Cetylethylpropylaminoxid, Diethyldodecylaminoxid, Diethyltetradecylaminoxid, Dipropyldodecylaminoxid, Bis-(2-hydroxyethyl)dodecylaminoxid, Bis-(2-hydroxyethyl)-3-dodecOxy-2-hydroxypropylaminoxid, (2-Hydroxypropyl)methyl-

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tetradeylaminoxid, Dfethyloleylaminoxid, Dimethyl-(2-hydroxydodecyl)aminoxid und die entsprechenden Decyl-, Hexadecyl- und Octadecyl-Homologen dieser Verbindungen.

Amphotere synthetische Detergentien sind allgemein zu beschreiben als Derivate aliphatischer oder Allcyl-substituierter heterocyclischen sekundärer und tertiärer Amine, in welchen der aliphatische Rest geradkettig oder verzweigt sein kann und in denen einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist und mindestens einer eine anionische wasserlöslich-machende Gruppe enthält, zum Beispiel eine Carboxyl-, SuIfonat- oder Sulfatgruppe. Beispiele für Verbindungen, die unter diese Definition fallen, sind das Natrium-3-(dodecylamino)propionat, Natrium-2-(dodecylamino)ethylsulfat, Natrium-2-(dimethylamino)octadecanoat, Dinatrium-3-(N-carboxymethyldodecylamino)propan-l-sulfonat, Dinatrium-octadecyl-imino-diacetat, Natrium-l-carboxymethyl-2-uridecylimidazol und Natrium-N, N-bis(2-hydroxyethyl)-2-sulfato-j5-dodecoxy-propylamin. Bevorzugt wird Natrium-^-(dodecylamino)propan-l-sulfonat.

Zwitterionische Oberflächenaktive können allgemein beschrieben werden als Derivate sekundärer und tertiärer Amine, Derivate heterocyclischer sekundärer und tertiärer Amine oder Derivate quaternärer Ammonium-, quaternärer Phosphonium- oder tertiärer Sulfoniumverbindungen. Das kationische Atom in der quaternären Verbindung kann Teil eines heterocyclischen Rings sein. In all diesen Verbindungen liegt mindestens eine geradkettige oder verzweigte aliphatische Gruppe mit etwa J> bis l8 Kohlenstoffatomen und mindestens ein aliphatischer Substituent an einem "Onium"-Atom vor, der eine anionische wasserlöslich machende Gruppe enthält, zum Beispiel eine Carboxyl-, Sulfonat-, Sulfat-, Phosphat- oder Riosphonatgruppe. Zu Beispielen zwitterionischer Oberflächenaktiver gehören das j5-(N,N-Dimethyl-N-hexadecyl-ammonio)

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propan-1-sulfonat, 3-(N,N-Öimethyl-N-hexadecylammonio)-2-hydroxypropan-l-sulfonat, NrN-Dimethyl-N-dodecylammonioacetat, 3-(N,N-Dimethyl-N-dodecylammonio)propionat, 2-(N,N-Dimethyl-N-octadecylammonio)ethylsulfat, 3-(P,P-Dimethyl-P-dodecylphosphonio)propan-l-sulfonat, 2-(S-Methyl-S-tert-hexadecylsulfo)ethan-l-sulfonat, 3-(S-Methyl-S-dedecylsulfonio)-propionat, N,N-Bis(oleylamidopropyl-N-methyl-N-carboxymethylammoniumbetain, N,N-Bis(stearamidopropyl)-N-methy1-N-carboxymethyl-ammonium-betain, N-(Stearamidopropyl)-N-dimethyl-N-carboxymethylammonium-betain, 3-(N-4-n-Dodecylbenzyl)-N, N-dimethylammonio)propan-l-sulfonat und 3-(N-Dodecylphenyl)-N,N-dimethylammonio)propan-l-sulfonat.

Das oberflächenaktive Mittel liegt im Textilpflegemittel in einer Konzentration von etwa 5 bis etwa 50 %, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 30 % und besonders bevorzugt von etwa bis etwa 25 % vor.

Bei dem erfindungsgemässen Verwendungsverfahren wird das Textilpflegemittel zu einer wässrigen Waschlösung oder zum Spülwasser zugesetzt derart, dass man einen Gehalt von etwa 50 bis etwa 500 ppm und vorzugsweise von etwa I50 bis etwa 350 ppm und besonders von etwa 200 bis etwa 3OO ppm Stärke, auf Feststoffbasis erzielt. Etwa 30 bis etwa 400 ppm, vorzugsweise etwa 50 bis etwa 300ppm und besonders bevorzugt etwa 100 bis etwa 200 ppm Smectit-Ton werden eingesetzt. Etwa 200 bis etwa 4 000 ppm oberflächenaktives Detergens,, vorzugsweise etwa 300 bis etwa 2 000 ppm und besonders > bevorzugt etwa 5OO bis etwa 1 500 ppm sind erstrebenswert in wässrigen Waschlösungen, falls man das Mittel in der Art der S a anwendet.

US-PS 4. *9y 080

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Weitere Bestandteile können in kleineren Mengen zugesetzt werden, hierzu gehören optische Aufheller, Duftstoffe, Mittel gegen die Wiederablagerung von Schmutz, Waschmittelgerüststoffe, Schaumunterdrücker, Schmutzablösemittel, Farbstoffe, Trübungsmittel, Pigmente, antibakterielle Mittel, Schaumerzeuger, Korrosionsinhibitoren und dergleichen.

Alle Prozentangaben, Teile und Mengenverhältnisse beziehen sich auf das Gewicht, falls nichts Anderes gesagt wird.

Beispiel 1

3,8 % Corn Products 3401 (CPC)

Die Stärke wird unter hoher Scherbeanspruchung aufgeschlämmt, die Temperatur wird auf 77 °C erhöht und 10 min bei diesem Wert gehalten. Die Wärmezufuhr wird gestoppt und die Aufschlämmung wird 2 min unter den Einfluss von 0,05 % NaOH gebracht, dann wird überschüssiges Alkali mit HCl neutralisiert. Hierzu werden zugegeben:

0,07 % NaCl (Reaktionsprodukt)
l8,5 % Natrium-C^o-linear-alkyl-benzolsulfonat 2,0 % Thixo-Jel#2 (kolloidaler Natrium-montmorillonit-Ton,

Georgia Kaolin Co.) 3,5 % Ethanol
8,0 # Na₂CO,
Rest H₂O

Verwendet man BROCK (Natrium-montmorillonit-Ton - Georgia Kaolin Co.) anstelle von Thixo-Jel-ft-2,

so werden im wesentlichen gleiche Ergebnisse erzielt.

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Beispiel 2

4,5 % Amidex Stärke Ββΐΐ (CPC)

Die Stärke wird unter hoher Scherkraft aufgeschlämmt und gleichzeitig 5 min 0,75 % KOH ausgesetzt, dann wird überschüssiges Alkali durch Zusatz der entsprechenden Menge HpSO₁, neutralisiert.

2,33 % ^K2^S04 (Reaktionsprodukt)

3,5 % BROCK - Natrium-montrnorillonit-Ton (Georgia Kaolin Co.)

4,0 % Natriurnbicarbonat

3,0 % C₁₂-C, ^,-linearer Alkohol, ethoxyliert mit im Durchschnitt 6,5 Ethylenoxid-Gruppen

Rest H₂O

Beispiel 3

5,0 % Fibersize - oxydierte Maisstärke (National Starch and

Chemical)

Eine Aufschlämmung wird 15 min auf 82 ⁰C erhitzt, dann werden 3 % K₂CO, zugegeben und es wird 5 min gerührt.

Hierzu v/erden zugesetzt:
4,0 % "Invite E" (Natrium-montmorillonit, Industrial Mineral

Ventures)

0,55 % Ditalg-dimethyl-anmoniumchlorid 15,0 % Magnesium-C-jo-alkyl-benzolsulfonat 4,0 Ji Ethanol

3,0 fo Natrium-toluolsulfonat

Rest H₂O

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Beispiel 4

15 % "KOFIM 50" (Äther-modifizierte Stärke), -National Starch and Chemical-

Eine Aufschlämmung wird 5 min auf 82 °C erhitzt. Hierzu werden zugesetzt:

4,0 % Methyl-l-stearylamidomethyl-2-stearyl-imidazoliniurn-

methosulfat

8 % Thixo-Jel ~2 (Na-montmorillonit, Georgia Kaolin Co.)

8 % Ethanol

J5 % Na-Cumolsulfonat

Rest HpO

Beispiel 5

40 % Amidex B-511 (CPC)

30 % Thixo-Jel #2 (Georgia Kaolin Co.)

5 % Dltalg-dimethyl-ammoniumchlorid

15 % Na₂SO₄

5 % Na₂CO,

5 % Polyethylenglycol 6000

Die Bestandteile werden in einem Mischer zu einem körnigen Produkt verarbeitet.

Beispiel 6

Eine gemischte Ladung aus Baumwoll- und Polyesterkleidung, die mit schmutzigem Motorenöl verschmutzt worden war, wurde in eine Waschmaschine gelegt, die auf den Waschgang "Pflegeleicht" OQ °C, 45 1 Waschwasser) eingestellt war. Dann wurde der Inhalt einer Flasche mit 300 ml folgenden Gemischs zugegeben:

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88 % C₁₂-C -linear-Paraffin 12 % Natrium-(bis)-tridecyl-sulfosuccinat

und nach 4 min der Inhalt einer Flasche aus 300 ml folgenden Gemischs :

l8 % Natrium-C-jp-alkyl-benzolsulfonat

2 % Bentonit-Ton
b>5 % gelatinisierte Maisstärke Rest Wasser

Dann wurde das Waschprogramm über Waschgang, Spülgang und Abpumpen ausgeführt. Nach dem Trocknen der Wäsche auf der Leine sind keine sichtbaren Flecken mehr vorhanden und die Stücke besitzen einen flauschigen Griff, wie er bei der Trockenreinigung charakteristisch ist.

Die Mittel der Beispiele 1 bis 5 v/erden wässrigen Medien, in denen sich Wäsche befindet, zugesetzt derart, dass/eine Stärkekonzentration von etwa 50 bis etwa 500 ppm und eine Smectit-Ton-Konzentration von etwa 30 bis etwa 400 ppm erzielt. Dann wird die Wäsche mit Wasser gespült, getrocknet und untersucht. Die Bewertung ausführende Prüfer betrachteten öie so behandelte Wäsche als flauschig, mit Volumen und glatter Oberfläche. Stärke ohne Ton ergibt Steifigkeit oder Härte; Ton ohne Stärke ergibt einen kaum annehmbaren sdiaffen Griff.

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Claims

Patentansprüche :

1- Pflegemittel für Textilien, gekennzeichnet durch

a) etwa 0,5 bis etwa 75 % eines Smectit-Tons in Form

von Alkalimetall- oder Erdalkalimetall-montmorilloniten, -saponiten, -hectoriten oder deren Gemischen mit einer Ionenaustauschkapazitat von mindestens etwa 50 mAq/lOO g,

b) etwa 1 bis etwa 90 % einer gelatinisierten Pflanzenstärke und

c) 0 bis etwa 98 % Wasser.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine wässrige Dispersion darstellt mit etwa 0,5 bis etwa 15 % Smectit-Ton, etwa 1 bis etwa I5 % gelatinisierter Pflanzenstärke und etwa 50 bis etwa 98 % V/asser.
3- Mittel nach Anspruch 2, gekennzeichnet ferner durch etwa 10 bis etwa 30 % eines oberflächenaktiven Detergens in Form von anionischen, niht-ionischen, zwitterionischen oder amphoteren Oberflächenaktiven oder ihrer Gemische.
4. Mittel nach Anspruch 1, 2 oder J>, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner etwa 0,25 bis etwa 8 % eines Antistatikums und/oder Gewebeweichmachers aus kationischen quaternären Ammoniumverbindungen enthält.
5. Mittel nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch etwa 1 bis etwa 10 % Smectit-Ton und etwa 2 bis etwa 10 % gelatinisierte Pflanzenstärke.

Q3D029/QCOS

ORIGINAL INSPECTED
6. Mittel nach Anspruch 2 oder ~$, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke gelatinisiert wurde, indem man eine wässrige Dispersion der Stärke mindestens 5 min. bei einer Temperatur über der Gelatinisierungstemperatur hält und stabilisiert durch Einwirkung eines pH-Werts von etwa 10 bis etwa 13 auf die Dispersion während mindestens eines Teiles des Gelatinisierungsvorgangs, worauf überschüssiges Alkali bis zu einem pH-Wert von etwa 4 bis etwa 9 neutralisiert wird.

7- Wässriges Medium zur Textilpflege und Wiederherstellung der Gewebeschwere, gekennzeichnet durch etwa 30 bis etwa 400 ppm eines Smectit-Tons in Form von Alkalioder Erdalkalimetall-montmorilloniten, -saponiten, -hectori ten oder Gemischen davon mit einer Ionenaustauschkapazität von mindestens etwa 50 mA'q/100 g und etwa 50 bis etwa 500 ppm einer gelatinisierten Pflanzenstärke.

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