DE3136557A1 - DETERGENT WITH LOW PHOSPHATE CONTENT - Google Patents
DETERGENT WITH LOW PHOSPHATE CONTENTInfo
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Abstract
Description
I ÖÜOO I C 599 (R)I ÖÜOO I C 599 (R)
WASCHMITTEL MIT NIEDRIGEM PHOSPHATGEHALTLOW PHOSPHATE DETERGENT
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wasch-, Reinigungs- und Bleichmittel verschiedenster Art, die einen niedrigen Phosphatgehalt aufweisen.The present invention relates to laundry, cleaning and All kinds of bleaches that are low in phosphate exhibit.
Kondensierte Phosphate, wie Natriumtriphosphat und Tetranatriumphosphat, sind in der Wasch- und Reinigungsmittel Industrie schon seit Jahrzehnten als Aufbausalze bekannt und angewandt.Condensed phosphates, such as sodium triphosphate and tetrasodium phosphate, have been known and used as building salts in the detergent and cleaning agent industry for decades.
In den letzten Jahren jedoch ist der Gebrauch hoher Gehalte an Natriumtriphosphat einer kritischen Betrachtung unterzogen worden, da die Vermutung besteht, dass lösliche Phosphate die Eutrophierung von Gewässern beschleunigen. Demzufolge war die Waschmittelindustrie bemüht, Ersatzmittel für die Phosphataufbausalze aufzufinden, und tatsächlich sind schon eine ganze Menge von Phosphatersatzmitteln vorgeschlagen worden, die ganz oder teilweise das Natriumtriphosphat ersetzen können. Bei solchen Teilersätzen von Natriumtriphosphat können jedoch bestimmte Nachteile auftreten, wie z.B. ein erhöhtes Inkrustierungsverhalten.In recent years, however, high levels of sodium triphosphate have been used has been subjected to critical scrutiny as it is suspected that soluble phosphates cause eutrophication accelerate from waters. As a result, the detergent industry endeavored to find substitutes for the phosphate-building salts, and actually there are quite a few phosphate substitutes already has been proposed that all or part of the sodium triphosphate can replace. With such partial substitutes of sodium triphosphate however, certain disadvantages can occur, such as increased incrustation behavior.
C 599 (R)C 599 (R)
. 3·. 3 ·
Es war daher Aufgabe der Erfindung, ein Waschmittel mit verringertem Phosphatgehalt zu schaffen, das trotzdem ein Inkrustierungsverhalten aufweist, das dem eines Waschmittels mit dem üblichen hohen Gehalt an Natriumtripolyphosphat in Art und Höhe entspricht. Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, dass gefunden wurde, dass ein Waschmittel mit 1 - 5 Gew.% eines Alkalimetallorthophosphats und 3-20 Gew.%, vorzugsweise 5-15 Gew.%, eines Alkalimetallsalzes von Nitrilotriessigsäure als Aufbausalzgemisch ein solches Inkrustierungsverhalten aufweist. Das Waschmittel weist einen P-Gehalt von 1% oder weniger auf. Die Erfindung betrifft somit ein Wasch-. Reinigungs- und Bleichmittel mit einem P-Gehalt, gleich oder niedriger als 1%, das neben Waschmittelaktivsubstanzen Aufbausalze enthält, und ist dadurch gekennzeichnet, dass es 1 - 5 Gew.% eines Alkalimetallorthophosphats sowie von 3-20 Gew.%, vorzugsweise 5-15 Gew.%, eines Alkalimetallsalzes von Nitrilotriessigsäure enthält.It was therefore an object of the invention to provide a detergent with reduced To create phosphate content that still has an incrustation behavior which corresponds in type and amount to that of a detergent with the usual high content of sodium tripolyphosphate. These The object was achieved in that it has been found that a detergent with 1-5 wt.% Of an alkali metal orthophosphate and 3-20 % By weight, preferably 5-15% by weight, of an alkali metal salt of Nitrilotriacetic acid as a mixture of building salts has such an encrustation behavior having. The detergent has a P content of 1% or less. The invention thus relates to a washing machine. Cleaning and bleaching agents with a P content equal to or lower than 1% which, in addition to detergent active substances, contain building salts, and is characterized in that it contains 1 - 5% by weight of an alkali metal orthophosphate and from 3-20% by weight, preferably 5-15% by weight, of an alkali metal salt of nitrilotriacetic acid.
Das Alkalimetallorthophosphat kann ein Mono-, Di- oder Triorthophosphat sein, und bevorzugt wird das Trinatriumorthophosphat (TSOP). Das nitrilotriessigsaureAlkalimetallsalz ist vorzugsweise das Trinatriumsalz (NTA). Beide Salze können entweder als anhydrisches oder als kristallwasserhaltiges Salz verwendet werden.The alkali metal orthophosphate can be a mono-, di- or tri-orthophosphate trisodium orthophosphate (TSOP) is preferred. The alkali metal nitrilotriacetic acid salt is preferred the trisodium salt (NTA). Both salts can be used either as an anhydrous salt or as a salt containing water of crystallization.
Es hat sich gezeigt, dass das Verhältnis von dem nitrilotriessigsauren Salz (NTA) zu dem Alkalimetallorthophosphat (TSOP)das Inkrustierungsverhalten in einem gewissen Ausmass beeinflusst: Es wird bevorzugt, dass dieses Verhältnis 1 oder höher, vorzugsweise höher als 2 ist, obwohl auch bei niedrigeren Verhältnissen noch gute Ergebnisse erhalten werden können.It has been shown that the ratio of the nitrilotriacetic acid Salt (NTA) to the alkali metal orthophosphate (TSOP) the incrustation behavior Affected to a certain extent: It is preferred that this ratio be 1 or higher, preferably higher than 2, although good results can still be obtained at lower ratios.
Obschon mit dem erfindungsgemässen Gemisch von TSOP und NTA bereits recht gute Effekte erreicht werden können, wurde gefunden, dass das Inkrustierungsverhalten noch weiter verbessert werden kann, wenn dem Waschmittel überdies noch ein polymerer Elektrolyt zugesetzt wird. Solche polymeren Elektrolyten sind an sich bekannt, undtypische Beispiele sind die Alkalimetall- oder Ammoniumsalze von Homo- und Copolymeren von Acrylsäure oder substituierten Acryl säuren,Although already with the inventive mixture of TSOP and NTA If quite good effects can be achieved, it has been found that the incrustation behavior can be improved even further if In addition, a polymer electrolyte is added to the detergent. Such polymeric electrolytes are known per se, and typical Examples are the alkali metal or ammonium salts of homo- and copolymers of acrylic acid or substituted acrylic acids,
J IJ I
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wie Natriumpolyacrylat, Natriumcopolymethacrylamid/acrylat und Natriumpolyalpha-hydroxyacrylat, Salze von Copolymeren von Maleinsäureanhydrid und Äthylen, Acrylsäure, Vinylmethyläther, Diisobutylen, Allylacetat oder Styrol, insbes. die l:l-Copolymere, die gegebenenfalls noch teilweise verestert sein können. Solche Copolymere weisen vorzugsweise ein niedriges Molekulargewicht auf, beispielsweise von 1.000 bis 50.000. Andere geeignete polymere Elektrolyten sind die Al kai!metallsalze von Polymaleinsäure, Polyitakonsäure, Polyasparaginsäure, Ätherpolycarbonsäure, wie Natriumglykolat-Malonat, sowie die Verbindungen gemäss den offengelegten europäischen Patentanmeldungen 0009953 und 0009954. Im allgemeinen werden die polymeren Elektrolyten in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0,3 bis 2 Gew.% angewandt.such as sodium polyacrylate, sodium copolymethacrylamide / acrylate and Sodium polyalpha-hydroxyacrylate, salts of copolymers of maleic anhydride and ethylene, acrylic acid, vinyl methyl ether, diisobutylene, Allyl acetate or styrene, especially the 1: 1 copolymers, which can optionally also be partially esterified. Such copolymers have preferably a low molecular weight, e.g. 1,000 to 50,000. Other suitable polymeric electrolytes are the alkali metal salts of polymaleic acid, polyitaconic acid, polyaspartic acid, Ether polycarboxylic acid, such as sodium glycolate malonate, as well as the Compounds according to the published European patent applications 0009953 and 0009954. In general, the polymeric electrolytes are used in an amount of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.3 to 2% by weight applied.
Das binäre bzw. ternäre erfindungsgemässe Gemisch kann in Wasch- und Reinigungsmitteln jeglicher Art verwendet werden. So kann die erfindungsgemässe Kombination in Wasch- und Reinigungsmitteln angewendet werden, welche ein aninoisches, ein nicht-ionisches, ein kationisches synthetisches Tensid oder eine Seife oder Mischungen hiervon enthalten, und welche darüber hinaus die normalen Zusatzstoffe bzw. Hilfstoffe für Reinigungsmittel aufweisen. Unter Seife ist ein Alkalimetall salz,z.B. Natrium- oder Kaliumsalz, einer (CjQ-Cp.J-Carbonsäure zu verstehen.The binary or ternary mixture according to the invention can be used in washing and Detergents of any kind are used. The combination according to the invention can thus be used in detergents and cleaning agents which contain an amino, a non-ionic, a cationic synthetic surfactant or a soap or mixtures thereof, and which also contain the normal additives or auxiliaries for cleaning agents. Under soap is an alkali metal salt, e.g. Sodium or potassium salt, a (CjQ-Cp.J-carboxylic acid to understand.
Die Reinigungsmittelzusammensetzungen umfassen im wesentlichen eine oder mehrere anionische, nicht-ionische, amphotere oder zwitterionische, waschaktive Verbindungen, oder Mischungen hiervon, und im allgemeinen Aufbausalze.The detergent compositions essentially comprise one or several anionic, non-ionic, amphoteric or zwitterionic, detergent compounds, or mixtures thereof, and in general building salts.
Die synthetischen waschaktiven Verbindungen, welche in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen verwendet werden können, sind vorzugsweise anionische waschaktive Verbindungen, welche leicht erhältlich und relativ billig sind, sowie Mischungen hiervon. Diese Verbindungen sind üblicherweise wasserlösliche Alkalimetall sal ze von organischen Sulfonaten oder Schwefelsäureestern, welche Alkylreste mit etwa 8 bis 22 Kohlenstoffatomen besitzen. Beispiele solcher synthetischen anionischen waschaktiven Verbindungen sind Natrium- oder Kaliumalkylschwefel säureester, insbesondere solche, welche durch Sulfatieren von Cg- bis C-jg-Fettalkoholen hergestellt werden können,The synthetic detergent compounds, which in the inventive Compositions that can be used are preferably anionic detergent active compounds, which are readily available and are relatively inexpensive, as well as mixtures thereof. These connections are usually water-soluble alkali metal salts of organic Sulphonates or sulfuric acid esters, which alkyl radicals with have about 8 to 22 carbon atoms. Examples of such synthetic anionic detergent-active compounds are sodium or Potassium alkyl sulfuric acid esters, especially those which by Sulphation of Cg to C-jg fatty alcohols can be produced,
..Cf *.-■ -. ..- .:. c 599 (R) ..Cf * .- ■ -. ..-.:. c 599 (R)
• 5'• 5 '
die durch Reduktion von aus Talg oder Kokosnussöl stammenden Fettsäuren erhalten werden, oder von synthetischen Alkoholen, die z.B. durch Oxo-Synthese oder Ziegler-Synthese gewonnen werden; Natrium- oder Kaliumalkyl (Cg-C^gJ-benzolsulfonate, insbesondere Natrium-1 in.-sek.-alkyl (C,q-C-,,-)-benzolsulfonate; Natrium- oder Kaiium-alkyl-polyglykoläther-schwefelsäureester, insbesondere aus Äthern von höheren Alkoholen, die aus Talg oder Kokosnussöl gewonnen werden, oder von synthetischen höheren Alkoholen; Natrium- oder Kaliumsalze von Fettsäuremonoglyceridsulfaten oder -sulfonaten; Reaktionsprodukte von Fettsäuren, z.B. Talg- oder Kokosfettsäure, mit Isethionsäure und mit Natrium- oder Kaliumhydroxid neutralisiert; Natrium- und Kaliumsalze von Fettsäuremethyltauriden; Alkanmonosulfonate, wie diejenigen, die durch Umsetzung von Cg- bis C^-alpha-Olefinen mit Natrium-hydrogensulfit oder durch Umsetzung von Paraffinen mit SO2 und Cl2 bzw. O2 und anschliessende Hydrolyse mit Natriumoder Kaliumhydroxid erhalten werden; sowie Olefinsulfonate, wobei mit diesem Ausdruck das Material bezeichnet werden soll, welches durch Umsetzung von Olefinen, insbesondere alpha-Olefinen, mit SO3 und anschliessender Hydrolyse und Neutralisation, erhalten wird.obtained by reducing fatty acids derived from tallow or coconut oil, or from synthetic alcohols obtained, for example, by oxo synthesis or Ziegler synthesis; Sodium or potassium alkyl (Cg-C ^ gJ-benzenesulphonates, in particular sodium-1 in.-sec.-alkyl (C, qC - ,, -) - benzenesulphonates; sodium or potassium-alkyl-polyglycol ether-sulfuric acid esters, especially from ethers of higher alcohols obtained from tallow or coconut oil, or of synthetic higher alcohols; sodium or potassium salts of fatty acid monoglyceride sulfates or sulfonates; reaction products of fatty acids, e.g. tallow or coconut fatty acid, with isethionic acid and neutralized with sodium or potassium hydroxide; sodium and potassium salts of fatty acid methyl taurides; alkane monosulfonates, such as those obtained by reacting C g - to C ^ -alpha-olefins with sodium hydrogen sulfite or by reacting paraffins with SO 2 and Cl 2 or O 2 and subsequent hydrolysis with sodium or potassium hydroxide as well as olefin sulfonates, whereby this expression is intended to denote the material which is produced by the reaction of olefins, in particular alpha-olefins, with SO 3 and subsequent hydrolysis and neutralization.
Auch nicht-ionische waschaktive Verbindungen können verwendet werden. Beispiele sind die Reaktionsprodukte von Alkylenoxid, insbesondere Äthylenoxid und/oder Propylenoxid, mit Alkyl (C,--C12)-phenol en, Cg- bis C2g-Alkanolen, Fettsäureami den, wobei im allgemeinen 5 bis 30-Äthylenoxid-Einheiten pro Molekül vorliegen, Blockpolymerisate aus Propylenoxid und Äthylenoxid, Kondensationsprodukte von Äthylenoxid mit Reaktionsprodukten aus Propylenoxid mit Äthylendiamin, usw. Andere nichtionische waschaktive Verbindungen umfassen langkettige tertiäre Amin- oder Phosphinoxide und Dialkylsulfoxide.Nonionic detergent compounds can also be used. Examples are the reaction products of alkylene oxide, in particular ethylene oxide and / or propylene oxide, with alkyl (C, - C 12 ) phenols, C g - to C 2 g alkanols, fatty acid amides, with generally 5 to 30 ethylene oxide Units per molecule are present, block polymers of propylene oxide and ethylene oxide, condensation products of ethylene oxide with reaction products of propylene oxide with ethylene diamine, etc. Other nonionic detergent compounds include long-chain tertiary amine or phosphine oxides and dialkyl sulfoxides.
Mischungen von waschaktiven Verbindungen, z.B. gemischte anionische und gemischte anionische und nichtionische Verbindungen, können in den Reinigungsmittelzusammensetzungen verwendet werden, insbesondere um ihnen gesteuerte,schwach schäumende Eigenschaften zu erteilen. Dies ist insbesondere bei Zusammensetzungen günstig, die in Schaum nicht zulassenden, automatischenMixtures of detergent compounds, e.g. mixed anionic ones and mixed anionic and nonionic compounds, can be used in detergent compositions in particular to give them controlled, low-foaming properties. This is especially true with compositions cheap, the automatic ones that are not allowed in foam
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Waschmaschinen verwendet werden sollen. Mischungen von Aminoxiden und äthoxylierten, nichtinonisehen Verbindungen können ebenfalls vorteilhaft sein.Washing machines should be used. Mixtures of amine oxides and ethoxylated, non-ionic compounds also be beneficial.
Viele geeignete waschaktive Verbindungen sind im Handel erhältlich und in der Literatur beschrieben, z.B. in "Surface Active Agents and Detergents" von Schwartz, Perry und Berch.Many suitable detergent active compounds are commercially available and described in the literature, for example in "Surface Active Agents and Detergents" by Schwartz, Perry and Berch.
Mengen von amphoteren und zwitterionischen, waschaktiven Verbindungen können ebenfalls in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen verwendet werden; dies ist jedoch normalerweise wegen ihrer relativ hohen Kosten nicht erwünscht. Falls irgendwelche amphoteren oder zwitterionischen, waschaktiven Verbindungen verwendet werden, erfolgt dies im allgemeinen in kleinen Mengen in Zusammensetzungen, welche auf den häufiger verwendeten, anionischen oder nichtionischen, waschaktiven Verbindungen aufgebaut sind.Amounts of amphoteric and zwitterionic detergent compounds can also be used in the compositions according to the invention be used; however, this is usually undesirable because of its relatively high cost. If any amphoteric or zwitterionic detergent compounds are used, this is generally done in small amounts in compositions based on the more commonly used, anionic or nonionic, detergent compounds are built up.
Die verwendete Menge der synthetischen, waschaktiven Verbindung oder dieser Verbindungen liegt im allgemeinen in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 Gew.%, vorzugsweise etwa 10 bis 25 Gew.%, bezogen auf die Zusammensetzungen. Die Waschmittel können, wenn erwünscht, noch weitere anorganische und/oder organische Aufbausalze enthalten, jedoch keine kondensierten Phosphataufbausalze. Beispiele solcher Aufbausalze sind Zitrate, oxidierte Stärke- und Cellulosederivate, insbesondere solche mit Di carboxyl resten, Natri umal kenyl -(C-, Q-C20)-succinate, Natriumsul fofettsäuren, Alkalimetallcarbonate, Natriumaluminiumsilikate, Carboxymethyloxysuccinate usw. Diese Aufbausalze können in untergeordneten Mengen mitverwendet werden.The amount of the synthetic, detergent-active compound or these compounds used is generally in the range from about 5 to about 50% by weight, preferably about 10 to 25% by weight, based on the compositions, depending on the properties desired. If desired, the detergents can also contain further inorganic and / or organic synthesis salts, but no condensed phosphate synthesis salts. Examples of such synthesis salts are citrates, oxidized starch and cellulose derivatives, especially those with di carboxyl radicals, sodium alkenyl (C-, QC 20 ) succinates, sodium sulfofatty acids, alkali metal carbonates, sodium aluminum silicates, carboxymethyloxysuccinates, etc. These synthesis salts can also be used in minor amounts will.
Andere konventionelle Materialien können in den erfindungsgemässen Reinigungsmittelzusammensetzungen vorliegen, z.B. Schmutzsuspendiermittel, Hydrotrope, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe, Duftstoffe, Füllstoffe, optische Aufheller, Enzyme,Other conventional materials can be used in the present invention Detergent compositions are present, e.g. soil suspending agents, hydrotropes, corrosion inhibitors, Dyes, fragrances, fillers, optical brighteners, enzymes,
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Schaumverstärker, Schaumunterdrücker, Germicide, Antianlaufmittel,Textil weichmacher, Chlor freisetzende Mittel, Sauerstoff freisetzende Bleichmittel, wie Natriumperborat oder -percarbonat mit oder ohne Persäurevorläuferverbindüngen, Puffer und dergleichen. Der Rest der Reinigungsmittelzusammensetzungen besteht aus Wasser, z.B. im Bereich von etwa 5 bis 15% in den pulverförmigen Reinigungsmittel zusammensetzungen. Foam boosters, foam suppressors, germicides, anti-tarnish agents, textiles plasticizers, chlorine-releasing agents, oxygen-releasing bleaching agents such as sodium perborate or percarbonate with or without peracid precursors, buffers and the like. The rest of the detergent compositions consists of water, e.g. in the range of about 5 to 15% in powder detergent compositions.
Die erfindungsgemässen Mittel können für Haushaltsprodukte und gewerbliche Produkte verwendet werden, sowie für Maschinengeschirrspülmittel, Haushaltsreiniger usw.The inventive agents can be used for household products and commercial products are used, as well as machine dishwashing detergents, Household cleaners, etc.
Die erfindungsgemässen Reinigungsmittel zusammensetzungen können in einer beliebigen üblichen physikalischen Form für solche Zusammensetzungen wie Pulver, Perlen, Flocken, Riegel, Tabletten, Nudeln, Flüssigkeiten, Pasten und dergleichen vorliegen. Die Reinigungsmittelzusammensetzungen werden in konventioneller Weise hergestellt und angewandt, z.B. im Fall von pulverförmigen Reinigungsmittel zusammensetzungen können sie durch das Sprühtrocknen wässriger Aufschlämmungen der Reinigungsmittel bestandteile oder durch Trockenmischverfahren hergestellt werden, wobei auch das NTA sekundär zum Basispulver zugesetzt werden kann. Die Erfindung wird anhand nachfolgender Beispiele weiter erläutert. In den Beispielen sind die Prozente Gewichtsprozente, bezogen auf das fertige Waschmittel.The detergent compositions of the present invention can be in any conventional physical form for such compositions such as powders, pearls, flakes, bars, tablets, noodles, liquids, pastes, and the like. the Detergent compositions are used in conventional Way produced and applied, e.g. in the case of powdery You can make detergent compositions by spray-drying aqueous slurries of the detergent ingredients or can be produced by dry mixing processes, it also being possible for the NTA to be added secondary to the base powder. the The invention is further illustrated by the following examples. In the examples, the percentages are percentages by weight, based on weight on the finished detergent.
Die Versuche wurden in einem Atlas-Launderometer durchgeführt, wobei Wasser mit 230DH verwendet wurde. Es wurden 10 wiederholte Waschen bei 950C durchgeführt, unter Verwendung folgenden Basis-Ansatzes:The experiments were carried out in an Atlas launderometer using water with 23 0 DH. 10 repeated washes were carried out at 95 ° C., using the following basic approach:
Gew. % Weight %
Natriumdodecylbenzolsulfonat 6.0Sodium Dodecylbenzenesulfonate 6.0
C1O-C1C-P-AIkOhOl , mit 15 Mol ÄO kondensiert 4.0C 1 OC 1 C - P-AlkOhOl, condensed with 15 mol AO 4.0
Natrium-^g-C22-fettsaure Seife 3.0Sodium ^ gC 22 -fatty acid soap 3.0
j I j I
ί·ί ·
Caboxymethyleel 1ulose Alk. Wasserglas (2/1) NatriumperboratCaboxymethylelulose Alk. Water glass (2/1) sodium perborate
C 599 (R)C 599 (R)
Gew.% 1.0 6.0 22.0% By weight 1.0 6.0 22.0
Natriumsulfat Wasser, ZusätzeSodium sulfate water, additives
unter Berücksichtigung von NTA5 taking into account NTA 5
TSOP ' und Natriumpolyacrylat auf 100%TSOP 'and sodium polyacrylate to 100%
In den Ansatz wurden variierende Mengen an NTA und TSOP aufgenommen, und die Aschegehalte der mit diesen Ansätzen gewaschenen Krefel der Baumwolltestgewebe wurden bestimmt und mit dem Aschegehalt der mit dem Kontrollansatz gewaschenen Testgewebe verglichen. Es wurde eine Dosierung von 6, 8 oder 10 g/l des Ansatzes im Wasser verwendet. Die Vergrauungen wurden ebenfalls bestimmt und verglichen; es wurde dazu ein Elrephometer verwendet, mit Xenon-Lampe bei 620 nm.Varying amounts of NTA and TSOP were included in the approach, and the ash contents of the Krefel of the cotton test fabrics washed with these approaches were determined and with the ash content of the washed with the control batch Test fabrics compared. A dosage of 6, 8 or 10 g / l of the batch in the water was used. The graying were also determined and compared; an elrephometer was used for this, with a xenon lamp at 620 nm.
Folgende Ergebnisse wurden erhalten:The following results were obtained:
Ansätze mit:Approaches with:
acrylat
(MG 25000) (%)Sodium poly
acrylate
(MG 25000) (%)
NTA : TSOPrelationship
NTA: TSOP
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