DE3688082T2

DE3688082T2 - Fluessiges reinigungsmittel.

Info

Publication number: DE3688082T2
Application number: DE8888119284T
Authority: DE
Inventors: Yvon Jacques Nedonchelle
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1985-11-22
Filing date: 1986-11-21
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2006-11-22
Also published as: WO1987003297A1; EP0225142B1; DE3665882D1; ES2011016B3; ZA868805B; EP0225142A1; AU576100B2; EP0317926A2; JPH0325479B2; EP0317926A3; AU6534986A; ES2053687T3; CA1335778C; BR8606161A; JPS62129391A; DE3688082D1; GB8528798D0; US5017296A; KR900008341B1; KR870005079A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flüssigen Reinigungsmittels, insbesondere eines flüssigen Reinigungsmittels für das Waschen von Geweben und um ihnen Weichheit zu verleihen.
Die Britische Patentschrift Nr. GB 2 132 629-A beschreibt ein Universal-Reinigungsmittel mit Gewebeweichmacher, das fein verteilten quellbaren Bentonit als Gewebeweichmacher enthält. Eine Reihe von geeigneten Bentonit-Materialien wird für die Verwendung vorgeschlagen, einschließlich Wyoming Bentonit.
Wir haben gefunden, daß diese empfohlenen Bentonite, wenn sie flüssigen Reinigungsmitteln zugesetzt werden, insbesondere solchen Mitteln, die als strukturierte Flüssigkeiten vorliegen, die Viskosität des Produkts signifikant erhohen. Die Viskosität ist eine wichtige Eigenschaft. Wenn das Produkt ungelöstes Material in Suspension enthält, kann eine zu niedrige Viskosität eine Instabilität bei einem Langzeitprodukt zur Folge haben, während eine zu hohe Viskosität die Verarbeitung und die Verwendung durch den Verbraucher schwierig macht.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines flüssigen Reinigungsmittels zur Verfügung gestellt, das eine wäßrige Basis, eine oder mehrere waschmittelaktive Materialien, mindestens 5 Gew.% eines Waschmittelbuilders und ein Gewebe-weichmachendes Tonmaterial enthält, wobei dieses Verfahren die Stufen enthält:
(i) Zusatz eines Teils des Waschmittelbuilders zu Wasser;
(ii) danach Zusatz des Gewebe-weichmachenden Tonmaterials und des oder der waschmittelaktiven Materialien;
(iii) danach Zusatz des restlichen Teils des Waschmittelbuilders.
Wir haben festgestellt, daß die Vorteile daraus resultieren, daß die Bestandteile in einer bestimmten Reihenfolge gemischt werden. Es ist demgemäß wesentlich, einen Teil des Waschmittelbuilders dem Wasser zuzusetzen, bevor der Ton und das waschmittelaktive Material zugesetzt werden. Auf diese Weise können Produkte mit von Ansatz zu Ansatz gleichmäßigen rheologischen Eigenschaften erhalten werden. Eine bevorzugte Methode besteht insbesondere darin, die notwendige Menge Wasser bei einer erhöhten Temperatur von sagen wir 40ºC-80ºC in einen mit einem Rührer versehenen Kessel zu geben. Waschmittelbuilder in einer Menge zwischen einem Teil auf zwanzig und einem Teil auf vier wird dann unter Rühren zugesetzt. Falls der Waschmittelbuilder wasserlöslich ist, löst sich diese Menge in Wasser und hindert das Tonmaterial am Quellen, ist aber ungenügend, um die Stabilität des Tensids zu gewährleisten. Das Tonmaterial wird dann zugesetzt und unter Rühren dispergiert. Anionische und nichtionische Waschmittel, einschließlich Seife, falls vorhanden, werden dann zugesetzt. Der Rest des Waschmittelbuilders wird dann zugesetzt, wobei man diese erhöhte Temperatur aufrechterhält und rührt, bis eine homogene Masse erhalten wird.
Schließlich wird die Mischung unter konstanter Bewegung abgekühlt und nötigenfalls Wasser zugesetzt, um die Verdampfungsverluste zu kompensieren. Danach kann Parfüm zugesetzt werden, wenn sich das Produkt im wesentlich auf Raumtemperatur befindet.
Wenn solche Produkte durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem der Ton zum Wasser vor irgendeinem Waschmittelbuilder zugesetzt wird, quillt der Ton, was ein Mittel zur Folge hat, bei dem eine Viskosität vorhanden sein kann, die größer als erwünscht ist. Wenn der gesamte Waschmittelbuilder vor dem Ton zugesetzt wird, kann ein Produkt entstehen, das sich beim Stehen trennt. Falls sowohl das waschmittelaktive Material als auch der Waschmittelbuilder vor dem Ton zugesetzt werden, dann kann das Produkt bereits eine hohe Viskosität besitzen, so daß der pulverförmige Ton nicht leicht zugesetzt werden kann, ohne gleichzeitig Luft in das Produkt einzubringen, wodurch ein Produkt mit einer niedrigeren Dichte als erwünscht entsteht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, ein Tonmaterial zur Gewebeweichmachung zu verwenden, das eine Quellbarkeit in Wasser (wie nachstehend bestimmt) von mehr als 36% und eine Quellbarkeit in einer 8%igen Natrium-tripolyphosphat-Lösung von weniger als 25% besitzt.
Die bevorzugten Tonmaterialien zur Gewebeweichmachung sind durch ihr Quellverhalten charakterisiert, das durch den folgenden Test quantifiziert wird.
Bei Raumtemperatur werden zwei Dispersionen hergestellt, die enthalten:
A - 475 g Wasser und 25 g Tonmaterial;
B - 435 g Wasser, 40 g Natrium-tripolyphosphat und 25 g Tonmaterial (das Natrium-tripolyphosphat wird vor dem Zusatz des Tons vollständig in Wasser gelöst).
Die Dispersionen werden 5 Minuten mit einem Magnetrührer gerührt und dann in einen 1000 ml Meßzylinder gegeben. Die Dispersionen werden dann ungestört zwei Wochen lang stehen gelassen. Nach dieser Zeit werden die Dispersionen geprüft.
Im allgemeinen tritt etwas Trennung ein. Eine untere Schicht von Dispersion oder Gel, die Ton enthält, wird sichtbar von einer relativ klaren oberen Schicht unterscheidbar sein. Die Höhe der unteren Schicht (h) und die Totalhöhe der gesamten Flüssigkeit (H) werden bestimmt und die prozentuelle Quellbarkeit (S) wird berechnet mit dein folgenden Ausdruck:
S = h/H · 100
Tonmaterialien mit einer Quellbarkeit (S) von mehr als etwa 75% in Dispersion A und weniger als etwa 20% in Dispersion B sind besonders bevorzugt.
Die folgende Tabelle identifiziert eine Reihe von in dieser Hinsicht nützlichen Tonmaterialien. TABELLE HANDElSNAME TONTYP S (%) DISPERSION A DISPERSION B CLARSol® STF Kaolinit MIKIC® CLARSOL® ATC Attapulgit BENTONE® EW Hectorit CLARSOL® W100 Na Bentonit CLARSOL® KC1 MDO 77/84® Ca Bentonit LAUNDROSIL® DG CP 103® MARMORA® CLARSOL® KC1 Ca Bentonit MDO 77/84®, genau¹ LAUNDROSIL® AC aktiviert CP103® mit Natriumcarbonat MARMORA® CLARSOL® KC2 kCa Bentonit, MDO 81/84® kommerziell¹ LAUNDROSIL® DG AC aktiviert mit Natriumcarbonat DOKUM KARAKAYA® BENTONITE® DC säureaktivierter Calciumbentonit STEETlEY® NO 1 weißer Bentonit STEETLEY® NO 2
¹ kommerzielle Aktivierung mit Natriumcarbonat ergibt üblicherweise das Vorhandensein von überschüssigem Natriumcarbonat im behandelten Material. Genaue Aktivierung wird durchgeführt mit dem Ziel, daß kein überschüssiges Natriumcarbonat zurückbleibt.
Von den in dieser Tabelle aufgeführten Tonmaterialien erfüllt nur DOKUM KARAKAYA, genau aktivierter MARMORA und STEETLEY NO 1 und NO 2 die bevorzugten Anforderungen der vorliegenden Erfindung.
Wir haben es tatsächlich als überraschend empfunden, daß gewisse Tonmaterialien, die eine geringe Quellbarkeit in Natrium-tripolyphosphat-Lösungen besitzen, in Wasser beträchtlich quellen und, wenn sie in Produkte, wie hierin beschrieben, eingebracht werden, darin gewaschene Gewebe mit weichmachender Eigenschaft liefern.
Es scheint, daß die bevorzugten Tonmaterialien einige lamellare Smektit-Tone sind, die austauschbare Natrium- und Calciumkationen besitzen. Tonmaterialien die frei von diesen Ionen sind, wie säureaktivierte Tone, quellen nicht genügend in Wasser und ergeben keine Gewebe-weichmachende Wirkung. Man muß sich bewußt sein, daß sich die austauschbaren Kationen des Tons in einem praktischen flüssigen Reinigungsprodukt mit jenen des Elektrolytsystems des Produkts vor der tatsächlichen Verwendung im Waschvorgang austauschen. Die weichmachende Wirkung steht deshalb in Zusammenhang mit dieser ausgetauschten Form.
Der Gehalt von Gewebe-weichmachendem Tonmaterial im Produkt beträgt vorzugsweise mindestens 1 Gew.%, aber nicht mehr als 10 Gew.%. Ein am meisten bevorzugter Gehalt beträgt 3 bis 7 Gew.%.
Die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Reinigungsmittel enthalten notwendigerweise ein oder mehrere waschmittelaktive Materialien.
Die Waschmittelverbindungen können aus anionischen, nichtionischen, zwitterionischen und amphoteren synthetischen waschmittelaktiven Materialien ausgewählt werden. Viele geeignete Waschmittelverbindungen sind im Handel erhältlich und sind in der Literatur ausführlich beschrieben, zum Beispiel in "Surface Active Agents and Detergents", Bände I und II, von Schwartz, Perry und Berch.
Die bevorzugten Waschmittelverbindungen, die verwendet werden können, sind synthetische anionische und nichtionische Verbindungen. Die ersteren sind üblicherweise wasserlösliche Alkalimetallsalze organischer Sulfate und Sulfonate mit Alkylradikalen, die etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatome enthalten, wobei der Ausdruck Alkyl so verwendet wird, daß er den Alkylteil höherer Acylradikale umfaßt. Beispiele geeigneter synthetischer anionischer Waschmittelverbindungen sind Natrium- und Kalium-alkylsulfate, insbesondere solche, die durch Sulfatieren höherer (C&sub8;-C&sub1;&sub8;)-Alkohole erhalten werden, zum Beispiel hergestellt aus Talg oder Kokosnußöl, Natrium- und Kalium-alkyl-(C&sub9;-C&sub2;&sub0;)-benzolsulfonate, insbesondere lineare sekundäre Natrium-(C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub5;)-alkyl-benzolsulfonate; Natrium-alkyl-glycerylethersulfate, insbesondere solche Ether der höheren Alkohole, die von Talg oder Kokosnußöl stammen, und synthetischer Alkohole aus Petroleum; Natrium-kokosnußölfettsäure-monoglyceridsulfate und -sulfonate; Natrium- und Kaliumsalze von Schwefelsäureestern höherer (C&sub8;-C&sub1;&sub8;) Fettalkohol-alkylenoxid-, insbesondere Ethylenoxid-, Reaktionsprodukte; Reaktionsprodukte von Fettsäuren, wie Kokosnußfettsäuren, die mit Isethionsäure verestert und mit Natriumhydroxid neutralisiert sind; Natrium- und Kaliumsalze von Fettsäureamiden von Methyltaurin; Alkan-monosulfonate, wie solche, die durch Umsetzung von α-Olefinen (C&sub8;-C&sub2;&sub0;) mit Natriumbisulfit, und solche, die durch Umsetzung von Paraffinen mit SO&sub2; und Cl&sub2; und anschließender Hydrolyse mit einer Base unter Bildung eines Zufallssulfonates gewonnen werden; und Olefinsulfonate, wobei dieser Ausdruck dazu verwendet wird, das Material zu umschreiben, das durch Umsetzung von Olefinen, insbesondere C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub0;-α-Olefinen, mit SO&sub3; und anschließendem Neutralisieren und Hydrolysieren des Reaktionsprodukts erhalten werden. Die bevorzugten anionischen Waschmittelverbindungen sind Natrium-(C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub5;)-alkylbenzolsulfonate und Natrium-(C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8;)-alkylsulfate.
Geeignete nichtionische Waschmittelverbindungen, die verwendet werden können, umfassen insbesondere die Reaktionsprodukte von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe und einem reaktiven Wasserstoffatom, zum Beispiel aliphatische Alkohole, Säuren, Amide oder Alkylphenole mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid, entweder allein oder mit Propylenoxid. Spezifische nichtionische Waschmittelverbindungen sind Alkyl-(C&sub6;-C&sub2;&sub2;)-phenole-ethylenoxid-Kondensate, im allgemeinen mit 5 bis 25 EO, d. h. mit 5 bis 25 Ethylenoxid-Einheiten pro Molekül, die Kondensationsprodukte von primären oder sekundären, linearen oder verzweigten aliphatischen (C&sub8;-C&sub1;&sub8;)-Alkoholen mit Ethylenoxid, im allgemeinen mit 5 bis 40 EO, und Produkte, die durch Kondensation von Ethylenoxid mit den Reaktionsprodukten von Propylenoxid und Ethylendiamin hergestellt werden. Andere sogenannte nichtionische Waschmittelverbindungen umfassen langkettige tertiäre Aminoxide, langkettige tertiäre Phosphinoxide und Dialkylsulfoxide.
Auch gewisse Mengen von amphoteren oder zwitterionischen Waschmittelverbindungen können in den Mitteln der Erfindung verwendet werden, aber dies ist normalerweise wegen ihrer relativ hohen Kosten unerwünscht. Falls irgendwelche amphotere oder zwitterionische Waschmittelverbindungen verwendet werden, dann erfolgt dies im allgemeinen in geringen Mengen in Mitteln, die auf den viel allgemeiner verwendeten synthetischen anionischen und/oder nichtionischen Waschmittelverbindungen basieren.
Mischungen von waschmittelaktiven Materialien können verwendet werden. Insbesondere bevorzugen wir eine Mischung eines anionischen waschmittelaktiven Materials, eines nichtionischen waschmittelaktiven Materials und Seife, insbesondere dann, wenn das Produkt in Form einer strukturierten Flüssigkeit vorliegt.
Fall das waschmittelaktive Material Seife ist, wird diese vorzugsweise ausgewählt aus Alkalimetallsalzen von Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen. Solche Fettsäuren sind in typischer Weise Ölsäure, Ricinolsäure und Fettsäuren, die von Rizinusöl, Rapssamenöl, Erdnußöl, Kokosnußöl, Palmkernöl oder Mischungen davon gewonnen werden. Die Natrium- oder Kaliumsalze dieser Säuren können verwendet werden.
Der Gehalt an waschmittelaktivem Material im Produkt beträgt vorzugsweise mindestens 2 Gew.%, jedoch nicht mehr als 45 Gew.%, am meisten bevorzugt 6 bis 15 Gew.%.
Die Produkte gemäß der Erfindung enthalten notwendigerweise ein Waschmittelbuilder-Material, um den Gehalt an freien Calciumionen in der Waschlauge zu vermindern und dadurch die Waschwirkung zu verbessern. Dieses Material kann ausgewählt werden aus ausfällenden Waschmittelbuilder-Materialien, wie Alkalimetall-carbonaten und -orthophosphaten, Ionenaustauschbuilder-Materialien, wie Alkalimetall-aluminosilikaten und Sequestrierbuilder-Materialien, wie Alkalimetall-tripolyphosphaten, -citraten und -nitrilotriacetaten. Besonders bevorzugt ist aus Gründen der Produktstruktur und der Builderwirksamkeit Natrium-tripolyphosphat. Mindestens 5 Gew.% an Waschmittelbuilder-Material ist notwendig, um einen merklichen Einfluß auf die Waschmittelwirksamkeit zu erzielen.
Es ist besonders bevorzugt, daß das Produkt in Form einer strukturierten Flüssigkeit vorliegt, das heißt einer Flüssigkeit, die ein Waschmittel in der lamellaren Phase enthält, die die rheologischen Eigenschaften liefert, so daß irgendwelches ungelöstes Material in stabiler homogener Suspension gehalten wird. Dies ermöglicht es, daß das Produkt relativ hohe Gehalte an Waschmittelbuilder enthält. Die lamellare Phase wird durch kritische Wahl der waschmittelaktiven Stoffe erhalten. Die Europäische Patentschrift Nr. EP-A-38101 (UNILEVER) beschreibt ein derartiges Produkt, das Natriumtripolyphosphat und eine waschmittelaktive Mischung enthält, die ein anionisches waschmittelaktives Material, ein nichtionisches waschmittelaktives Material und eine Seife enthält, wobei der Gehalt an Natrium-tripolyphosphat größer ist als im Produkt löslich ist, mit dem Ergebnis, daß etwas Tripolyphosphat im Produkt ungelöst, aber stabil suspendiert bleibt.
Es ist ein bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß der Gehalt an Waschmittelbuilder-Material im Produkt höher liegt als sich bei 20ºC lösen würde. Im Falle von Natrium-tripolyphosphat beträgt ein bevorzugter Gehalt 22 bis 35 Gew.%, auf Basis des Gewichts des Produkts.
Das flüssige Reinigungsmittel kann zusätzlich irgendwelche Zusätze enthalten, die normalerweise in Waschmitteln für die Wäsche von Geweben verwendet werden, z. B. Sequestriermittel, wie Ethylendiamintetraacetat; Puffer, wie Alkalisilikate; Schmutzsuspendiermittel und Antiwiederablagerungsmittel, wie Natrium-carboxymethylcellulose und Polyvinylpyrrolidon; Fluoreszenzmittel, Parfüms; Germizide; und Färbestoffe.
Außerdem kann der Zusatz von Schaumunterdrücker, wie Silicone, und Enzyme, insbesondere proteolytische und amylolytische Enzyme; und Peroxydbleichmittel, wie Natriumperborat und Kaliumdichlorcyanurat, einschließlich Bleichaktivatoren, wie N,N,N',N'-Tetraacetyl-ethylendiamin, nützlich sein, um ein komplettes Universal-Reinigungsmittel zu formulieren, das zur Verwendung in Waschmaschinen geeignet ist.
Ebenfalls sind Mittel besonders von Vorteil, die die thermale Stabilität des Produkts verbessern, wie Natriumtoluolsulfonat, Xylolsulfonat oder Cumolsulfonat, in Mengen bis zu 1 Gew.%, wie 0.4 bis 0.5%.
Die Mittel sollten eine Viskosität von weniger als 3000, vorzugsweise weniger als 1500 mPa·s aufweisen, gemessen bei 20ºC und einer Schergeschwindigkeit von 21 sec&supmin;¹. Am meisten bevorzugt liegt die Viskosität zwischen 650 und 850 mPa·s. Viskositäten unterhalb von 650 mPa·s können zu einem Verlust an Produktstabilität führen.
Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.

BEISPIEL 1

Ein flüssiges Reinigungsmittel wurde gemäß der folgenden Formulierung hergestellt:
Bestandteil Gew.%
Natrium-C&sub1;&sub2;-alkylbenzolsulfonat 6. 5
Seife 1.0
Alkohol-ethoxylat 7EO 2.5
Ton 5.0
Natriumcarboxymethylcellulose (NCMC) 0.1
Natriumtripolyphosphat (NTP) 22.8
Natriumsilikat 1.0
Fluoreszenzmittel 0.1
Glycerin 4.85
Borax 3.1
Silicon 0.16
Parfüm 0.29
Proteolytisches Enzym 0.80
Wasser Rest
Dieses Mittel wurde durch die folgende Methode hergestellt:
Das Wasser wird auf 60ºC erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten. 2% NTP wird zugesetzt, gefolgt vom Ton, NCMC, Fluoreszenzmittel, Natriumhydroxid, Silikat, Glycerin, Borax, Fettsäure und Sulfonsäure (die mit dem Natriumhydroxid die Seife bzw. das anionische waschmittelaktive Material generieren) und nichtionisches aktives Material, wobei das Rühren fortgesetzt wird. Nach 10 Minuten Rühren wurde das restliche 20.8% NTP zugesetzt, und die Mischung wurde dann unter weiterem Rühren gekühlt. Nach Abkühlung wurden das Silikon, das Parfüm und die Enzyme zugesetzt.
Eine Reihe solcher Mittel wurden hergestellt, die verschiedene Tonmaterialien enthielten. In jedem Fall wurde die Produktviskosität bei 20ºC und 21 sec&supmin;¹ gemessen. Jedes Mittel wurde unter Verwendung der folgenden Waschmethode verwendet, um Baumwolltesttücher zu waschen.
Baumwoll-Frottee-Testtücher, die vorher durch 10-maliges Waschen mit einem kommerziell erhältlichen Gewebewaschpulver-Produkt SKIP (von Lever, Frankreich) rauh gemacht wurden, werden mit dem Testprodukt 20 Minuten lang bei 40ºC unter Verwendung von Leitungswasser mit einer Härte von 48ºFH gewaschen. Ein Apparat im Labormaßstab mit einer Kapazität von 1 Liter wird verwendet und drei Testtücher mit den Magen 15 cm·15 cm werden zusammen gewaschen. Nach dem Waschen werden die Tücher zweimal mit Leitungswasser gespült, ausgewrungen und 24 Stunden auf der Leine getrocknet.
Nach dem Trocknen wurden die Baumwolltesttücher in bezug auf Weichheit von einer Prüfgruppe von 12 Fachleuten geprüft, wobei jeder Ton gegenüber White Bentonit, von Steetley, verglichen wurde. Die Ergebnisse waren die folgenden: Tonmaterial Lieferant Weichmachung Viskosität (mPa · s) (Vor dem Eintrag) BENTONITE DC® SUD-CHEMIE CLARSOL ATC® CECA MKIc® KAOLINS DU signifikant MORBIHAN schlecht LAUNDROSIL® DG AC SUD-CHEMIE CLARSOL STF® CECA BENTONE EW® NATIONAL LEAD MDO 81/84® ECC LAUNDROSIL® DG SUD-CHEMIE CLARSol® KC 1 CECA CLARSOL® KC CECA kein CLARSOL® W 100 CECA signifikanter CP 103® LAPORTE Unterschied MDO 7784® ECC WHITE BENTONITE® STEETlEY CALCIUM MARMORA BENTONITE®
Aus diesen Ergebnissen kann ersehen werden, daß eine Reihe von Tonmaterialien eine Weichmachwirkung zeigen, die nicht signifikant verschieden ist von derjenigen mit WHITE BENTONITE. In den meisten Fällen ist jedoch die Viskosität der Produkte höher als erwünscht. Zwei Tonmaterialien, MKIC und CLARSOL STF ergeben Produktviskositäten, die gleich oder geringer sind als WHITE BENTONITE. In beiden Fällen ist aber die Weichmachwirkung weniger bevorzugt.
Das einzige Tonmaterial, das hinsichtlich Weichmachwirkung und Viskosität mit WHITE BENTONIT vergleichbar ist, ist der Bentonit von MARMORA.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines flüssigen Reinigungsmittels, das eine wäßrige Basis, eine oder mehrere waschmittelaktive Materialien, mindestens 5 Gew.% eines Waschmittelbuilders und ein Gewebe-weichmachendes Tonmaterial enthält, wobei dieses Verfahren die Stufen enthält:

(i) Zusatz eines Teils des Waschmittelbuilders zu Wasser;

(ii) danach Zusatz des Gewebe-weichmachenden Tonmaterials und des oder der waschmittelaktiven Materialien;

(iii) danach Zusatz des restlichen Teils des Waschmittelbuilders.