DE3004140A1

DE3004140A1 - Detergenszubereitung

Info

Publication number: DE3004140A1
Application number: DE19803004140
Authority: DE
Inventors: Kiichi Endo; Ryuichi Kurita; Ken Nemoto; Tatsuhiko Noguchi
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1979-02-06
Filing date: 1980-02-05
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE3004140C2; CA1113825A; JPS55104400A; JPS5749597B2; US4273835A; SE8000730L; US4305836A

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Detergenszubereitung und befaßt sich insbesondere mit einer synthetischen Detergenszubereitung, die einen Builder aus einem Salz von Imido-bisschwefelsäure, einem Salz aus einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure (oder Säuren) mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und einem Salz von einer Polycarbonsäure (oder Polycarbonsäuren) enthält.

Der Builder wird als eine Substanz definiert, die selbst keine oder nur eine geringe Detergenswirkung hat, jedoch nach dem Einbringen in eine Detergenszubereitung das Reinigungsvermögen dieser Zubereitung verbessert und möglicherweise die notwendige Konzentration des Hauptwirkstoffs in der Detergenszubereitung herabsetzt ("Goseisenzai no Chishiki (Synthetic Detergent)" von Keizo Ogino, veröffentlicht von Saiwai Shobo) . .

Ein Builder muß verschiedene Funktionen erfüllen, in jedem Falle sind jedoch die Anforderungen, die an einen Builder gestellt werden, folgende: Chelierungsvermögen, Alkalinitätpufferungsvermögen (die Eigenschaft, durch welche die Alkalinität des Waschwassers nicht in Gegenwart einer kleiner Menge einer sauren Substanz verändert wird), die Fähigkeit, das Zetapotential der festen und flüssigen Schmutzteilchen, an denen der Builder an Anion adsorbiert wird, herabzusetzen, sowie die Fähigkeit, die kritische Konzentration der Mizellenbildung (C.M.C.) herabzusetzen. Erwähnt seien ferner andere Eigenschaften, wie Detergenswirkung im breiteren Sinne, keine Umweltverschmutzung sowie Wirtschaftlichkeit.

Von den bisher bekannten Buildern seien anorganische Salze, wie Natriumtripolyphosphat sowie andere verschiedene Phosphatsalze, Natriumsilikat, Natriumsulfat, Natriumcarbonat etc., organische Builder, beispielsweise aus organischen chelieren-

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den Substanzen, Builder aus hochpolymeren Elektrolyten sowie Builder aus organischen aktiven Substanzen erwähnt. Von den vorstehend erwähnten Buildern sind jedoch keine bekannt, die allen vorstehend genannten Anforderungen genügen, so daß man davon ausgehen kann, daß bisher noch kein Builder bekannt war, der allen Anforderungen genügt.

Natriumtripolyphosphat wurde von den vorstehend erwähnten Buildern bisher am häufigsten eingesetzt, da diese Substanz relativ gute Builderqualitäten besitzt. Der reichliche Gebrauch von Natriumtripolyphosphat stellt jedoch ein Problem bezüglich der Überdüngung von Abwasser dar. Daher besteht der Bedarf an einem Ersatz für Natriumtripolyphosphat oder an einer Möglichkeit, die es gestattet, den Verbrauch an Natriumtripolyphosphat zu reduzieren. Bekannt geworden ist der teilweise Ersatz von Natriumtripolyphosphat durch ein Salz von Imido-bis-schwefelsäure (JP-OS 16010/78). In diesem Falle beträgt der verminderte Gehalt an Natriumtripolyphosphat ungefähr 10 Gew.-% der Detergenszubereitung, wobei eine weitere Herabsetzung des Gehaltes an Natriumtripolyphosphat eine merkliche Verminderung der Reinigungswirkung der Zubereitung zur Folge hat.

Beim Waschen von Textilien hat man folgenden beiden Stufen

große Aufmerksamkeit gewidmet: der Stufe I, in welcher der

2+ 2+

Schmutz durch chelierende Ionen, wie Ca , Mg etc., entfernt wird, und der Stufe II der Verhinderung der Redeposition des Schmutzes durch die Adsorption von Anionen auf der Oberfläche der festen und flüssigen Schmutzteilchen sowie der Oberfläche der Fasern, wobei das Zet apotential der Oberflächen der Schmutzteilchen und der Fasern gleichermaßen negativ eingestellt wird. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß beim Wegwaschen von Schmutz die Salze von Polycarbonsäuren mit einer ausgeprägten Chelierungsaktivität die Schmutzteilchen in der Stufe I entfernen und die Salze der Fettsäure, die das Zetapotential reduzieren, in wirksamer Weise eine Redeposition in der Stufe II verhindern.

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Die Erfindung betrifft demgemäß eine Detergenszubereitung mit einem ausgezeichneten Schmutzentfernungsvermögen, durch die in wirksamer Weise eine Redeposition von Schmutz verhindert wird. Sie besteht aus einem anionischen und/oder einem nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel, nachfolgend als grenzflächenaktives Mittel bezeichnet, in Kombination mit einem Salz von Imido-bis-schwefelsäure mit einem mäßigen Chelierungsvermögen und einer ausgeprägten Fähigkeit, den pH zu puffern, einem Salz einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure oder einer Mischung davon mit der Fähigkeit, das Zetapotential der Oberflächen der Schmutzteilchen sowie der Fasern zu reduzieren, sowie einem Salz aus einer Amino- oder Oxypolycarbonsäure oder einer Mischung davon mit einem Chelierungsvermögen bezüglich des Abfangens von Ionen, wie

2+ 2+

Ca und Mg . Die Detergenszubereitung besitzt ein ausgezeichnetes Detergensvermögen ohne Vorliegen von Natriumtripolyphosphat. Die Detergenswirkung der erfindungsgemäßen Detergenszubereitung entspricht der Detergenswirkung von herkömmlichen Detergenszubereitungen, die bis zu 20 Gew.-% Natriumtripolyphosphat enthalten, oder ist sogar noch ausgeprägter.

Das in der erfindungsgemäßen Detergenszubereitung eingesetzte Salz von Imido-bis-schwefelsäure ist eine Verbindung der

12 1 allgemeinen Formel (M SOt)₉NM , worin M für Natrium, Kalium,

2 Lithium oder Ammonium steht, während M Wasserstoff, Natrium, Kalium, Lithium oder Ammonium darstellt. Trinatriumimido-

1 2 bis-sulfat, wobei M und M für Natrii als TSIS bezeichnet), wird bevorzugt.

1 2
bis-sulfat, wobei M und M für Natrium stehen (nachfolgend

Das erfindungsgemäß eingesetzte Salz einer Fettsäure besteht aus dem Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalz von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, Als gesättigte Fettsäuren seien Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure sowie als ungesättigte Fettsäuren ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Ricinoleinsäure etc. erwähnt. Detergenszubereitungen, in denen die Natriumoder Kaliumsalze von Palmitinsäure, ölsäure und Stearinsäure

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vereinigt sind, reduzieren in bemerkenswerter Weise das Zetapotential der Oberflächen von Schmutzteilchen und Fasern, so daß eine ausgezeichnete Deterenswirkung erzielt wird. Was die Fähigkeit der Herabsetzung des Zetapotentials betrifft, so hat das Vorliegen eines Salzes einer Fettsäure oder von Salzen von Fettsäuren in der Detergenszubereitung die Folge, daß die Werte des Zetapotentials einer 0,04 %igen Lösung eines Natriumsalzes von Palmitinsäure, einer 0,04 %igen Lösung von TSIS und Wasser - 53,0, -25,0 bzw. + 22,5 mV betragen, wenn Fe^O^-Teilchen mit einem Durchmesser von ungefähr 1500 Ä in einer jeden Lösung in einer Menge von 0,02 Gew.-% suspendiert sind.

Als Amino- oder Oxypolycarbonsäuren kommen beispielsweise Aminopolycarbonsäuren, wie Äthylendiamintetraessigsäure (nachfolgend als EDTA bezeichnet), Nitrilotriessigsäure (nachfolgend als NTA bezeichnet), Diäthylentriaminpentaessigsäure,'Iminodiessigsäure, Cyclohexandiamintetraessigsäure etc. oder ihre Alkalimetallsalze in Frage, während von den Oxycarbonsäuren Oxalsäure, Weinsäure etc. oder ihre Alkalimetallsalze erwähnt seien.

Der erfindungsgemäße Builder besteht aus der Kombination aus einem Salz von Imido-bis-schwefelsäure, einem Salz einer Fettsäure oder Salzen von Fettsäuren sowie einem Salz einer Polycarbonsäure oder Salzen von Polycarbonsäuren. Das Gewichtsverhältnis der Komponenten in dem Builder beträgt 5 bis 50 Gew.-% des Salzes der Imido-bis-schwefelsäure und 0,05 bis 30 Gew.-% des Salzes der Fettsäure oder der Salze der Fettsäuren, während weniger als 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 7 Gew.-%, des Salzes der Amino- oder Oxypolycarbonsäure oder der Salze von Amino- oder Oxypolycarbonsäuren vorliegen, während sich der Rest aus einer oder mehreren herkömmlichen Builderkomponenten zusammensetzt. Die Gesamtmenge an Salz von Imido-bis-schwefelsäure plus Salz der Fettsäure sowie Salz der Polycarbonsäure beträgt 50 bis 1000 Gew.-Teile, bezogen auf die Menge des grenzflächenakti-

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ven Mittels von 100 Gew.-Teilen. Ferner ist es möglich, Natriumsilikat, Natriumcarbonat, Carboxymethylcellulose, Natriumsulfat etc., d. h. Verbindungen, die in herkömmlichen Detergenszubereitungen enthalten sind, in in üblicher Weise eingesetzten Mengen zu verwenden. Ferner können verschiedene Substanzen, wie beispielsweise Natriumpercarbonat, Natriumperborat, Borax, Natriumtoluolsulfonat oder Natriumxylolsulfonat, als Adjuvantien sowie ein Salz einer Polyphosphorsäure zugemischt werden.

Als anionische grenzflächenaktive Mittel kommen erfindungsgemäß beispielsweise Natriumalkylsulfate, Natriumalkylbenzolsulfonate, Natriumalkylpolyäthersulfate, langkettige Natrium- Oi-olefinsulfonate etc. einzeln oder in Kombination aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen in Frage. Als nichtionische grenzflächenaktive Mittel seien Polyoxyäthylenalkyläther, langkettige Polyoxyäthylenfettsäureester, PoIyoxyäthylen/Polyoxypropylen-Blockcopolymere etc. erwähnt, die einzeln oder in Kombination aus zwei oder mehreren dieser Komponenten eingesetzt werden können.

Eine erfindungsgemäße Detergenszubereitung enthält beispielsweise als Builder eine Kombination aus Trinatriumimido-bissulfat mit einer ausgezeichneten pH-Pufferungsaktivität, einem Salz aus einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen mit einer hervorragenden Fähigkeit, das Zetapotential zu reduzieren, und einem Salz einer Amino- oder Oxypolycarbonsäure mit einer ausgezeichneten Chelierungsaktivität, wobei eine derartige Zubereitung die gleiche Detergenswirkung wie eine herkömmliche Detergenszubereitung zeigt, die bis zu 20 Gew.-% Natriumtripolyphosphat enthält, wobei die erfindungsgemäße Detergenswirkung sogar noch besser sein kann, und zwar aufgrund der synergistischen Wirkung der vorstehend erwähnten Builderkomponente, ohne daß dabei irgendeine Phosphorverbindung eingesetzt werden muß, welche die Ursache der Überdüngung von Abwasser ist. Die erfindungsgemäßen Detergenszubereitungen lassen sich in sehr wirtschaftlicher

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-B-

j Weise herstellen und belasten die Umwelt nur äußerst gering

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Das Standard detergens, die verschmutzten Textilien, die Tests zur Ermittlung der Detergenswirkungs sowie die Berechnung des Detergens indexes gemäß den Beispielen sind wie folgt:

(1) Zusammensetzung des Standarddetergenses:

Komponente	Gehalt (Gew.-%)
Natrium-n-alyklbenzolsulfonat	17
Natriuintripolyphosphat	20
Natriurmnetasilicat	10
Natriumcarbonat	3
Carboxymethylcellulose	1
H₂O	10
Natriumsulfat	39

(2) Künstlich verschmutztes Tuch (Baumwolle):

Ein Baumwolltuch wird in ein Verschmutzungsbad eingetaucht, das 8 Gew.-Teile öl, 0,3 bis 0,4 Gew.-Teile Ruß und 800 Gew.-Teile Tetrachloräthylen enthält. Die Eintauchzeit beträgt 1 Minute. Dann wird das Tuch unter Gewinnung eines künstlich verschmutzten Tuchs getrocknet. Das vorstehend erwähnte öl besteht aus 15 Gew.-Teilen ölsäure, 7,5 Gew.-Teilen Palmitinsäure, 7,5 Gew.-Teile Myristinsäure, 15 Gew.-Teilen Triolein, 15 Gew.-Teilen Tripalmitin, 10 Gew.-Teilen Cholesterin, 5 Gew.-Teilen Squalen, 10 Gew.-Teilen flüssigem Paraffin, 10 Gew.-Teilen Cetanol und 5 Gew.-Teilen Cholesterxnpalmitat.

(3) Detergenstest:

Vier Stücke der auf diese Weise hergestellten künstlich verschmutzten Tücher (Größe 5x10 cm) werden in eine' Waschflasche mit einem Fassungsvermögen von 4 00 ml, in der sich 10 Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 6,5 mm befinden, einge-

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füllt und unter den folgenden Bedingungen unter Einsatz eines Launda-o-meters gewaschen.

Waschbedingungen

Konzentration des Detergenses:

Verhältnis der Tücher zu dem Wasser:

Wassertemperatur:

Waschzeit:

Wasser:

Waschen mit Leitungswasser bei 30⁰C:

0,20 Gew.-%

1/50 30⁰C 10 Minuten Leitungswasser

5 Minuten mit 200 ml

(4) Berechnung des Detergensindexes:

Zunächst wird die Wirkung des Detergenses (D) nach folgender Formel unter Einsatz des Standarddetergenses sowie des untersuchten Detergenses ermittelt:

R-R

D =

R¹ - R

χ 100,

wobei R¹ das Reflexionsvermögen des ursprünglichen Tuches ist, R das Reflexionsvermögen des verschmutzten Tuches vor dem Waschen darstellt und R das Reflexionsvermögen des verschmutzten Tuches nach dem Waschen bedeutet, wobei die Reflexionen durch ein Grünfilter bestimmt werden.

Der Detergensindex des untersuchten Detergenses wird durch das Verhältnis der Wirkung des untersuchten Detergenses zu der Wirkung des Standarddetergenses, multipliziert mit 100, zum Ausdruck gebracht.

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Beispiele 1 bis 15

In den folgenden Beispielen werden 15 erfindungsgemäßen DetergensZubereitungen dadurch hergestellt, daß 17 Gew.-Teile eines in der Tabelle I angegebenen grenzflächenaktiven Mittels, 10 Gew.-Teile Natriummetasilikat, 3 Gew.-Teile Natriumcarbonat, 39 Gew.-Teile Natriumsulfat und die nachfolgend
angegebenen Mengen an TSIS, einem Salz einer Fettsäure und
einem Salz einer Polycarbonsäure vereinigt werden, worauf
der Waschtest unter Einsatz einer jeden Deterenszubereitung durchgeführt wird, um den Detergensindex einer jeden Detergenszubereitung zu ermitteln. Die Ergebnisse gehen aus der
Tabelle I hervor.

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Tabelle I

Beispiel Nr.	grenzflächen aktives Mit tel	TSIS CGewichts- teile)	Natriumsalz der Fettsäure (Ge wichtsteile)	5	IJatriamsalz der Polycarbonsäure (Gewichtsteile)	5	Detergens- index
1	IAS*	30	Oleat	5	EDTA	5	110
2	Emal 2OC**	30	Cleat	5	NTA	5	113
3	Emulgen 709***	30	OLeat*	5	EDTA	5	114
4	LAS	30	Palmitat	5	NTA	5	119
5	LAS	30	palmitat	5	EDTA	3	125
6	LAS	30	Palmitat	3	EDTA	3	115
7	LAS	30	Palmitat	3	EDTA	5	lii'■,;«'■
θ	LAS	30	Palmitat	5	EDTA	5	η*:.'";'
9	LAS	30	Stearat	3	EDTA	3	110"; '·
10	LAS	30	Stearat	5	EDTA	5	105 1 ■'■'
11	LAS	40	Stearat	5	EDTA	5	111
12	LAS	15	Palmitat	3	EDTA	3	121
13	LAS	15	palmitat	5	EDTA	5	105
14	Emal 2OC	30	palmitat	5	' EDTA	5	120
15	Emulgen 709	30	Palmitat	EDTA	125

Bemerkungen: LAS* enthält lineares Alkyl(C_g^¹C₁g)benzolsulfonat

Emal 2OC** enthält Poly(n = 3)o:xyäthylenalkyl(C₁₂, C^äthersulfat Emulgen 709*** enthält Poly(n = 9)oxyäthylenalkyl(C₁₂^C₁₄)äther

Claims

Patentansprüche

1. Detergenszubereitung, die ein anionisches grenzflächenaktives Mittel und/oder ein nichtionisches grenzflächenaktives Mittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Builder 5 bis 50 Gew.-% eines Salzes von Imido-bisschwefelsäure, 0,05 bis 30 Gew.-% eines Salzes einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure oder einer Mischung davon sowie 0,1 bis 15 Gew.-% eines Salzes einer Polycarbonsäure oder einer Mischung davon enthält.

2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz der Imido-bis-schwefelsäure aus Trinatriumimido-bis-sulfat besteht.

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3. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz der gesättigten oder ungesättigten Fettsäure das Natrium-, Kalium- oder Anunoniumsalz einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen ist.

4. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz der Polycarbonsäure aus Natriumäthylendiamintetraacetat oder Natriumnitrilotriacetat besteht.

5. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge aus dem Salz der Imido-bis-schwefelsäure plus dem Salz der Fettsäure und dem Salz der Polycarbonsäure 5 bis 1000 Gew.-Teile der Menge des grenzflächenaktiven Mittels von 100 Gew.-Teilen beträgt.

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