DE3726327A1 - Verbesserte wasch- und reinigungsmittel fuer textilien (i) - Google Patents
Verbesserte wasch- und reinigungsmittel fuer textilien (i)Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung textiler Wasch- und
Reinigungsmittel, die waschaktive Tenside in Abmischung mit
Buildersubstanzen für deren Einsatz beim Waschen beziehungsweise
Reinigen von Textilien in wäßriger Flotte enthalten. Die
Erfindung geht dabei insbesondere von der Aufgabe aus,
die Umweltverträglichkeit der zum textilen Waschen und Reinigen
benötigten Wirkstoffgemische weiterführend zu verbessern.
Die Bemühungen der Waschmittelindustrie und der Chemikalien für
dieses Einsatzgebiet liefernden chemischen Industrie zur
Entschärfung der Umweltproblematik beim Ablassen verbrauchter
Wasch- und Reinigungslösungen in das Abwasser haben sich
bisher überwiegend auf die Umgestaltung der sogenannten
Buildersysteme gerichtet, die zur Entwicklung und zum Schutz
der tensidischen Waschkraft, insbesondere bei Gegenwart von
Wasserhärte erforderlich sind. Das früher als Builder nahezu
ausschließlich eingesetzte Natriumtripolyphosphat (STP) ist heute
in den handelsüblichen europäischen Textil-Markenwaschmitteln
weitgehend oder vollständig durch Natriumzeolith, insbesondere
den Zeolith NaA in Waschmittelqualität ersetzt. Der Erfolg oder
Mißerfolg textilen Waschens ist aber untrennbar verbunden mit
den im Waschmittelgemisch eingesetzten waschaktiven Tensiden,
die in vielgestaltiger Form in die komplexen Vorgänge des
Waschprozesses eingreifen. Weitaus überwiegend werden hier
Gemische von anionischen und nichtionischen Tensiden eingesetzt,
wobei weltweit bis heute der mengenmäßig herausragende
Vertreter für die Aniontenside das Alkylbenzolsulfonat (ABS
beziehungsweise LAS) ist. Die klassischen Vertreter für
nichtionische Tenside in solchen Textilwaschmittelgemischen sind
Fettalkohol-Polyethoxylate mit im allgemeinen beschränkter
Kettenlänge des Polyglykolrestes. Tensidgemische dieser Art
zeichnen sich in wäßrig alkalischen Waschlaugen in Gegenwart der
Buildersysteme durch hohe Netzfähigkeit aus. Sie erscheinen
damit bis heute - in Verbindung mit ihrer wirtschaftlich
vertretbaren Zugänglichkeit - als nur schwer zu ersetzende
Bestandteile hochwertiger Wasch- und Reinigungsmittel,
insbesondere für die Textilwäsche.
Die ökologischen Daten und insbesondere die akute aquatische
Toxizität dieser im großen Umfang eingesetzten waschaktiven
Tensidverbindungen hat jedoch gerade in der letzten Zeit
zunehmend zu Kritik, insbesondere am unbeschränkten Einsatz
von ABS beziehungsweise LAS enthaltenden Textilvollwaschmitteln
geführt. Die als Antwort hierauf entwickelte Mehrkomponenten-
Waschmaschine ermöglicht zwar die Reduktion der Tensidmenge auf
den im jeweiligen speziellen Fall benötigten Betrag, damit kann
aber begreiflicherweise nur ein kleiner Teil der täglich an
fallenden textilen Wasch- und Reinigungsvorgänge erfaßt werden.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Entsorgung
verbrauchter Wasch- und Reinigungslösungen dadurch weiterhin
zu erleichtern, daß waschaktive Tensidsysteme zum Einsatz
kommen sollen, die sich durch eine optimale Umweltverträglichkeit
und insbesondere durch optimale Werte zur akuten aquatischen
Toxizität auszeichnen, so daß auf diese Weise unerwünschte
Begleiterscheinigungen bei der Vernichtung verbrauchter Wasch-
und Reinigungsflotten soweit wie möglich zurückgedrängt werden.
Zur gleichen Zeit will die Erfindung aber die hohe Reinigungs
kraft heute üblicher Markenwaschmittel auf dem Gebiet der Textil
wäsche soweit wie nur irgendmöglich erhalten. In der Austestung
des Waschmittels bedeutet das, daß der hohe Standard der Primär
waschkraft heutiger Markenwaschmittel erreicht oder nahezu
erreicht werden soll, auch wenn auf die bis heute üblichen
hochnetzenden und hochwaschaktiven Tenside beziehungsweise
Tensidsysteme ganz oder wenigstens teilweise verzichtet wird.
Die Lehre der Erfindung geht von der Feststellung aus, daß sich
die Di-Salze alpha-sulfonierter Fettsäuren natürlichen und/oder
synthetischen Ursprungs, insbesondere des Kettenlängenbereiches
von C10-22, bevorzugt des C-Zahlbereiches von C14-18 und ganz
besonders die entsprechenden Natrium-Disalze des Talgfettsäure
bereiches (C16/18) durch optimale Eigenschaften bei ihrer
ökologischen Bewertung auszeichnen. ABS beziehungsweise LAS
zeigt beispielsweise bei der Bestimmung der akuten aquatischen
Toxizität an Fischen (Goldorfen, 48 h) einen LC₅₀Wert von 3,2
bis 4,9 mg/l. Der entsprechende Wert an Daphnien (24 Stunden)
liegt bei 8,9 bis 14 mg/l. Vergleichbare LC₅₀-Werte für
Alkoholethoxylate liegen bei Fischen im Bereich von 1 bis 50 mg/l
und Daphnien im Bereich von 2 bis 200 mg/l.
Demgegenüber sind für die Natrium-Disalze von alpha-Sulfofett
säuren der angegebenen Art die folgenden Werte für die akute
aquatische Toxizität bestimmt worden: Fische (Goldorfen, 48 h)
LC₀:<200 mg/l; Daphnien (24 h) LC₀:<1000 mg/l. Berück
sichtigt man weiterhin, daß die Natrium-Disalze von alpha-
Sulfofettsäuren der genannten Art sowohl beim sogenannten
Primärabbau wie beim aeroben Abbau im Boden gute Werte zeigen,
wird die Überlegenheit dieser Stoffklasse als potentieller Kandidat
für Wasch- und Reinigungsmittel der genannten Art ersichtlich.
Die Überprüfung der waschtechnischen Eigenschaften dieser
Natrium-Disalze von alpha-Sulfonfettsäuren - im nachfolgenden der
Einfachheithalber als "Natrium-Disalze" bezeichnet - zeigt
allerdings ihre beträchtliche Schwäche als waschaktives Tensid,
bestimmt als Primärwaschkraft an Standard-angeschmutzten
Testgeweben in üblichen Waschmittelgemischen. Es ist zwar schon
immer bekannt, daß Natrium-Disalzen der hier betroffenen Art ein
gewisses Waschvermögen zukommen kann, sie sind aber für den
praktischen Einsatz als tensidische Komponente oder gar als
tensidische Hauptkomponente als unbrauchbar angesehen worden.
Bei der Herstellung einer nahe verwandten Tensidklasse, nämlich
den Mono-Natriumsalzen der alpha-Sulfofettsäuremethylester, wird
in der einschlägigen Literatur immer wieder darauf verwiesen, den
Begleitgehalt dieser Tenside an den durch Esterspaltung ent
stehenden Natrium-Disalzen so gering wie möglich zu halten. Als
Grund für die geringe Tensidaktivität dieser Natrium-Disalze wird
deren ungünstiges Verhältnis von Struktur- und Löslichkeitsver
halten angesehen. Die aus waschtechnischen Gründen bevorzugten
Natrium-Disalze des Talgfettsäurebereiches, insbesondere der
C16/18-Fettsäuren sind bereits schwer löslich und erscheinen
damit als waschaktive Tensidhauptkomponente unerwünscht.
Der Stand der Technik hat mehrfach die Verwendung von Disalzen
in Waschmittelgemischen erwogen. In den DE-ASen 21 44 592 und
21 61 726 sind Textilwaschmittel beschrieben, die neben üblichen
waschaktiven nichtionischen und/oder anionischen Tensidkompo
nenten Alkalisalze von alpha-sufonierten gesättigten Fettsäuren
mit 14 bis 20 Kohlenstoffatomen enthalten. Diese Natrium-Disalze
sollen entweder alleine als Builder für die eingesetzten Tensid
komponenten dienen oder aber zusammen mit üblichen Builderkom
binationen, insbesondere auf Basis von Kalziumionen komplex
bindenden und/oder fällenden Gerüststoffsalzen zur Verwendung
kommen. Eine weiterführende Modifikation dieser Anwendung der
Natrium-Disalze als Builderkomponenten ist in den Europäischen
Patentschriften 00 70 190 und 00 70 191 (jeweils B1) beschrieben.
Hier sollen die Natrium-Disalze alpha-sulfonierter Carbonsäuren
als Cobuilder zusammen mit Natriumzeolith als Hauptbuilderkom
ponente in Textilwaschmittelgemischen auf Basis üblicher
Tensidgemische eingesetzt werden. Alle diese Vorschläge haben
nichts mit der erfindungsgemäßen Aufgabe gemein, Natrium-
Disalze der genannten Art aufgrund ihrer im einschlägigen
Tensidbereich einzigartigen ökologischen Eigenschaften zu einer
funktionell wesentlichen oder gar zur einzigen waschaktiven
Tensidkomponente im Rahmen von Textilwaschmitteln auszuge
stalten.
In der älteren Anmeldung P 36 04 039.8 (D 7537) der Anmelderin
wird der Einsatz von Natrium-Disalzen der geschilderten Art
zusammen mit stark quellfähigen feinstteiligen Schichtsilikaten
insbesondere aus der Klasse natürlicher und/oder synthetischer
kristalliner Smectite mit stark quellfähiger Schichtstruktur in
Textilwasch- und Reinigungsmitteln beschrieben. Hier stellt es die
beanspruchte Lehre auf die Ausbildung eines verbesserten, insbe
sondere synergistisch verstärkten Weichmachungseffektes im gewaschenen
und getrockneten Textilgut ab. Die Mitverwendung ausge
wählter Tenside aus der Klasse der Fettalkoholsulfate, Alkyl
glucoside, Fettsäurealkanolamide und/oder Etheramine ist vorge
sehen. Auch hier finden sich keine Angaben, wie Textilwaschmittel
auszugestalten sind, in denen die Natrium-Disalze alleinige
oder überwiegende Tensidkomponente sind, sofern optimale Primär
waschergebnisse im Bereich heute üblicher Markenwaschmittel ge
fordert werden.
In der japanischen Patentliteratur gibt es eine Reihe von
Hinweisen auf den Einsatz von Natrium-Disalzen als Tensid bzw.
Cotensid in Textilwaschmitteln. So beschreibt beispielsweise die
JA-OS 60-18592 ein bleichendes Detergengemisch, das
gekennzeichnet ist durch den Gehalt von (A) 1-15 Gew.-% eines
Alkalidisalzes von Sulfofettsäuren der hier betroffenen Art und
(B) 3-15 Gew.-% Natriumpercarbonat. Die Mitverwendung
anderer oberflächenaktiver Mittel und dafür geeigneter Builder
sowie üblicher Waschmittelbestandteile ist vorgesehen. Als
geeignetes oberflächenaktives Tensid ist an erster Stelle ABS
bzw. LAS genannt. In den konkreten Beispielen werden neben
beschränkten Mengen an Natrium-Disalz (4-10 Gew.-%)
alpha-Sulfofettsäuremethylester und überwiegende Mengen (15
Gew.-%) an LAS bzw. Natrium-alpha-olefinsulfonat eingesetzt. Die
JA-OS 58-125849 beschreibt ein Textilwaschmittel mit
Avivageeffekt, das neben 5-30 Gew.-% eines anionischen
oberflächenaktiven Mittels (A) 0,1-10 Gew.-% einer quartären
Ammoniumverbindung (B) enthält. Als tensidische Komponente A
sollen überwiegend Alkali- oder Erdalkalisalze von
alpha-Sulfofettsäuren und/oder entsprechenden Estern der
alpha-Sulfofettsäure eingesetzt werden. Die Mitverwendung
anderer Cotenside ist vorgesehen, wobei auch hier wieder an
erster Stelle ABS bzw. LAS benannt ist. Die konkreten Beispiele
sind entsprechend formuliert. Neben beschränkten Mengen an
Natrium-Disalz liegen überwiegende Mengen an LAS und/oder
alpha-Sulfofettsäure-methylestersalz vor. Eine technische Lehre,
wie sie im nachfolgenden für die Erfindung zur Lösung der zuvor
geschilderten Aufgabenstellung vorgeschlagen wird, ist nach
Wissen der Anmelderin im bisherigen einschlägigen Stand der
Technik weder unmittelbar noch mittelbar in der Summe ihrer
essentiellen Elemente beschrieben.
Die Erfindung geht von der überraschenden Feststellung aus, daß
es der Einhaltung einer Mehrzahl von Parametern in der Zusammen
setzung der Waschmittelkonzentrate einerseits und der Solldo
sierung erfindungsgemäß zusammengesetzer Waschmittelkomposi
tionen in der Waschflotte andererseits bedarf, um zum angestrebten
Ziel einer hohen Primärwaschkraft mit Tensiden auf Basis von
Natrium-Disalzen der geschilderten Art zu kommen.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend in der
allgemeinsten Ausführungsform die Verwendung von Natriumsulfat,
Natriumzeolith und/oder Natriumtripolyphosphat (STP)
gewünschtenfalls zusammen mit weiteren alkalisierenden
natriumalkalischen Builderkomponenten für Textilwaschmittel zur
Verstärkung der Primärwaschkraft von Natrium-Disalzen
alpha-sulfonierter Fettsäuren natürlichen und/oder synthetischen
Ursprungs, insbesondere des Kettenlängenbereichs von C10-22,
Tensidkomponente in festen und/oder flüssigen Wasch- und
Reinigungsmitteln für Textilien (Waschmittelkonzentrate), wobei
der Gehalt an Natriumsulfat, Natriumzeolith und/oder STP im
Waschmittelkonzentrat wenigstens etwa 20 Gew.-% beträgt und
gleichzeitig der Gehalt an Natrium-Disalz so gewählt ist, daß bei
bestimmungsgemäßer Anwendung der Waschmittelkonzentrate
Natrium-Disalzgehalte in der Waschlauge von wenigstens etwa
1 g/l, vorzugsweise von wenigstens etwa 1,5 g/l ausgebildet
werden.
Bevorzugt wird der Gehalt an Natriumdisalz im Waschmittel
konzentrat so gewählt, daß bei dessen bestimmungsgemäßer
Anwendung Natrium-Disalzgehalte in der Waschlauge von
wenigstens etwa 1,7 g/l und insbesondere von wenigstens etwa
2 g/l ausgebildet werden. Besonders geeignet sind für die
Ausbildung einer hohen Primärwaschkraft Natrium-Disalzgehalte in
der Waschlauge im Bereich von etwa 1,7-3,5 g/l und insbe
sondere Bereiche von etwa 2-3 g/l.
Die bevorzugten Natrium-Disalze für den erfindungsgemäßen
Einsatz leiten sich von gesättigten alpha-Sulfofettsäuren des
Bereichs C14-18 und insbesondere von den entsprechenden
C16-18-Säuren beziehungsweise den entsprechenden Säurege
mischen ab.
Bevorzugt ist es weiterhin, den Gehalt der die Primärwaschkraft
verstärkenden Buildersubstanzen Natriumsulfat, Natriumzeolith
und/oder STP im Waschmittelkonzentrat auf wenigstens etwa
25 Gew.-% und insbesondere auf wenigstens etwa 30 Gew.-%
einzustellen. Geeignet sind beispielsweise entsprechende
Mengenanteile im Bereich von etwa 30-80 Gew.-% und bevorzugt
Mengen bis etwa 70 Gew.-%. Alle Gewichtsprozent-Angaben
beziehen sich dabei auf das Gesamtgewicht
des Waschmittelkonzentrats.
Die erfindungsgemäße Lehre geht von der überraschenden
Erkenntnis aus, daß bei Textilwaschmitteln der hier betroffenen
Art, die Natrium-Disalze als aktive Tensidkomponente enthalten,
hohe Ergebnisse der Primärwaschkraft dann erhalten werden
können, wenn einerseits vergleichsweise hohe Gehalte der
Disalz-Tensidkomponente in der Waschlauge eingesetzt und
andererseits deren Wirkung durch die Mitverwendung der
angegebenen mineralischen Builderkomponenten verstärkt wird.
Dabei sind mehrere Feststellungen bemerkenswert, die im
einzelnen in dem Beispielteil dargstellt sind: Die Primär
waschkraft von Waschmitteln der hier betroffenen Art nimmt im an
sich üblichen Bereich für Tensidgehalte von Waschflotten unter
europäischen Bedingungen - Tensidmengen bis etwa 1,2 g/l oder
auch noch bis etwa 1,5 g/l der Waschflotte - mit steigenden
Tensidmengen nur sehr mäßig zu, solange Natrium-Disalze der
hier betroffenen Art als waschaktive Tensidkomponente eingesetzt
werden. Auch durch steigende Mengen von Builderkomponenten
wird zunächst keine substantielle Anhebung des Niveaus der
Primärwaschkraft erreicht. Der Standard handelsüblicher
Markenwaschmittel erscheint unerreichbar. Sprunghaft verändern
sich die Verhältnisse, wenn der Grenzbereich von etwa 1,5 g/l
Aktivsubstanz (AS) Natrium-Disalz in der Waschflotte über
schritten wird. Die Optimierung der Primärwaschkraftergebnisse
bis hin zum Leistungsniveau gängiger hochwertiger Textilwasch
mittel wird möglich. Eine entscheidende Rolle spielt dabei die
Mitverwendung der genannten mineralischen Builderkomponenten.
In diesem Zusammenhang ist es erstaunlich, daß ein Elektrolytsalz
wie Natriumsulfat praktisch gleichwertig in seiner Builderwirkung
ist wie der heute im großen Umfange eingesetzte Natriumzeolith
insbesondere von der Art des kristallinen Zeolith NaA. Natrium
sulfat ist aber auch tendentiell gleichwirkend bezüglich des
Buildereffektes im hier angesprochenen Bereich hoher Natrium-
Disalzkonzentration in der Waschlauge wie STP. Der alleinige
Einsatz jeder der genannten mineralischen Builderkomponenten wie
auch Mischungen von zwei oder mehr der genannten Builderkom
ponenten miteinander ist möglich und führt zu den angestrebten
hohen Werten der Primärwaschkraft. So ist es beispielsweise
möglich, 10-45 Gew.-% Natriumsulfat zusammen mit etwa 20-40
Gew.-%, vorzugsweise etwa 20-30 Gew.-% Zeolith NaA
und/oder STP im Waschmittelkonzentrat vorzulegen. Hier können
- geeignete Solldosierung der Natrium-Disalze vorausgesetzt -
ebenso hochwertige Waschergebnisse erhalten werden wie bei
alleiniger Verwendung von beispielsweise Natriumsulfat oder
Zeolith NaA als mineralische Builderkomponente.
Bevorzugt wird der Gehalt an Natriumsulfat, Natriumzeolith
und/oder STP im Waschmittelkonzentrat so eingestellt, daß bei
bestimmungsgemäßer Anwendung des Waschmittelkonzentrats in der
Waschlauge Gehalte dieser die Primärwaschkraft verstärkenden
Komponenten von wenigstens etwa 2 g/l, insbesondere im Bereich
von 2-8 g/l, vorliegen. Besonders geeignet kann der Bereich
von etwa 2,5-6 g/l sein.
Der bevorzugte Gehalt der Waschmittelkonzentrate an Natrium-
Disalzen liegt im Bereich von etwa 15-40 Gew.-% und
insbesondere bei 15 - etwa 30 Gew.-%, wobei Mengen im Bereich
von etwa 17-25 Gew.-% wiederum besonders geeignet sein
können. Waschmittelkonzentrate dieser Art sind für eine
Solldosierung bei der Ausbildung der wäßrigen Waschmittellauge
im Bereich von wenigstens etwa 7,5 g/l Waschmittelflotte und
insbesondere im Bereich von etwa 7,5-15 g/l geeignet. Typische
Dosierungen insbesondere für feste Waschmittel der geschilderten
Art liegen unter europäischen Verhältnissen im Bereich von etwa
10 g/l, beispielsweise also im Bereich von etwa 8-12 g/l.
Zusätzlich zu den Natrium-Disalzen können die erfindungsgemäß
zusammengesellten Waschmittelkonzentrate und damit die zum
Einsatz kommenden wäßrigen Waschlaugen weitere waschaktive
Tenside beziehungsweise Waschkraftverstärker enthalten. In der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Menge solcher
waschaktiven Cotenside etwa gleich oder geringer als die im
Waschmittel vorliegende Natrium-Disalzmenge und überschreitet
insbesondere den Wert von etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise von
etwa 60 Gw.-% der Natrium-Disalzmenge nicht oder nicht
wesentlich. Bevorzugt macht die Menge der waschaktiven
Cotenside nicht mehr als etwa 50 Gew.-% der eingsetzten Menge
an Natrium-Disalz aus, wobei wesentlich geringere Mengen, z. B.
nicht mehr als 35 Gew.-% und insbesondere nicht mehr als
20 Gew.-% besonders geeignet sein können. Die Auswahl solcher
Cotenside wird einerseits bestimmt durch ihren möglichen Effekt
auf das angestrebte Wasch- und Reinigungsergebnis, insbesondere
also in Richtung auf nochmals gesteigerte Primärwaschergebnisse.
In einer wichtigen Ausführungsform dieser Ausgestaltung der
Erfindung kommt aber einem zusätzlichen Parameter besondere
Bedeutung zu. Hierbei handelt es sich um die ökologische Ver
träglichkeit dieses Cotensides insbesondere auch unter
Berücksichtigung der Gesamtzusammensetzung der erfindungs
gemäßen Waschmittelgemische. Die Verwendung von Cotensiden mit
möglichst geringer Toxizität - beispielsweise bestimmt am zuvor
genannten aquatischen Toxizitätsmodell - wird bevorzugt sein.
Hier kann, durch Auswahl möglichst unweltverträglicher Cotenside
einerseits und der Reduzierung ihrer im Waschmittelkonzentrat
eingesetzten Menge andererseits, eine Optimierung im Sinne der
erfindungsgemäßen Aufgabenstellung erreicht werden, nun auch
hohe Umweltverträglichkeit aus tensidischer Sicht sicherzustellen.
Geeignete Cotenside sind beispielsweise Fettalkoholsulfate
und/oder Alkylglucoside, aber auch ausgewählte Waschkraftver
stärker beispielsweise Fettsäurealkanolamide. Auch Fettsäure
seifen, insbesondere Natriumseifen von natürlichen und/oder
synthetischen Fettsäuren des C-Zahlbereichs von C10-22, insbe
sondere C12-18 und besonders bevorzugt C16/18 sind wichtige
Cotenside zu den Natrium-Disalzen im Sinne der erfindungs
gemäßen Lehre. In einer besonderen Ausführungsform können die
Natrium-Disalze einerseits und die als Cotenside eingesetzten
Seifen andererseits von den gleichen natürlichen und/oder
synthetischen Fettsäuren bzw. Fettsäuregemischen abstammen. Es
leuchtet ein, daß hier insbesondere für die Herstellung ent
sprechender Tensidgemische durch gezielte partielle Sulfonierung
eines Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivate enthaltenden
Ausgangsmaterials beträchtliche Erleichterungen erhalten werden.
In einer wichtigen Ausführungsform der Erfindung wird auf die
Mitverwendung der heute weit verbreiteten Waschmitteltenside auf
ABS- bzw. LAS-Basis verzichtet.
Eine Verstärkung der Waschkraft kann in den erfindungsgemäß
zusammengestellten Waschmittelkonzentraten durch Mitverwendung
zusätzlicher üblicher Builderkomponenten erreicht werden. In
Betracht kommen hier insbesondere natriumalkalische Builder
komponenten wie Wasserglas und/oder Soda. Wasserglas d. h.
lösliches Natriumsilikat kann beispielsweise in Mengen bis etwa 15
Gew.-% zum Einsatz kommen, geeignete Mengen für den Soda
zusatz liegen z. B im Bereich von 5 bis 35 Gew.-%. In Betracht
kommen aber auch Kalzium komplexbindende Verbindungen wie
EDTA, NTA und/oder Polycarboxylate, die aus der konven
tionellen Waschmitteltechnologie bekannt sind. Weitere übliche
Zusatzstoffe in Waschmittelgemischen sind Polymerkomponenten zur
Verbesserung des Schmutztragevermögens beispielsweise auf Basis
von Carboxymethylcellulose sowie Enzyme, Duft- und Farbstoffe
und weitere übliche Hilfsstoffe in Waschmitteln. Alle diese
zusätzlichen Hilfsstoffe liegen üblicherweise nur in geringen
Mengen vor, die in ihrer Gesamtheit nicht mehr als etwa
35 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als etwa 10-20 Gew.-% des
Waschmittelkonzentrats ausmachen. Alle diese Gew.-%-Angaben
beziehen sich dabei auf das Waschmittelkonzentrat.
Die Mitverwendung bleichend wirkender Komponenten, insbe
sondere von Percarbonsäuren oder Peroxidverbindungen sowie
dafür geeigneter üblicher Aktivatoren wie Tetraacetylethylendiamin
(TAED) oder Tetraacetylglykoluril (TAGU) fällt in den Rahmen
der Erfindung. Hier ist in einer bevorzugten Ausführungsform
allerdings eine Besonderheit beim Einsatz von Natriumperborat
salzen gegeben, wie sie in Vollwaschmitteln des europäischen
Bereichs üblich sind. Die erfindungsgemäßen Waschmittel bzw.
Waschmittelkonzentrate enthalten bevorzugt weniger als 15 Gew.-%
Natriumperboratsalze und sind insbesondere davon frei.
Bevorzugte Mengen für lösliches Natriumsilikat als zusätzlich
verstärkende Builderkomponente im Waschmittelkonzentrat liegen
beispielsweise bei etwa 5-10 Gew.-%. Soda und/oder Hydrogen
carbonat kann beispielsweise in Mengen von etwa 5-25 Gew.-%
vorgesehen sein, sofern die Mitverwendung dieser Komponenten
gewünscht ist.
In einer wichtigen Ausführungsform wird im Rahmen der
erfindungsgemäßen Lehre zusätzlich von den Elementen Gebrauch
gemacht, die in der eingangs genannten älteren Anmeldung
P 36 04 039.8 (D 7537) geschildert sind. Hier sieht auch das
erfindungsgemäße Handeln die Mitverwendung von quellfähigen
feinstteiligen Schichtsilikaten insbesondere aus der Klasse
natürlicher und/oder synthetischer kristalliner Smectite mit stark
quellfähiger Schichtstruktur vor. Geeignet sind insbesondere
glimmerartige Schichtsilikate mit Dreischichtstruktur aus der
Gruppe der Smectite wie Montmorillonit, Hectorit, Saponit,
Beidellit und vergleichbare Verbindungen. Bentonit ist ein
geeignetes natürliches Einsatzmaterial, das bekanntlich zum
überwiegenden Anteil Schichtsilikat der Montmorillonit-Struktur
enthält. Entsprechende Smectit-Tone sind unter den
verschiedenartigsten Handelsbezeichnungen auf dem Markt
erhältlich. Als Beispiele genannt seien die Materialien, die unter
den Warenbezeichnungen "Laponite RD", "Dis-Thix-Extra",
"Thixogel", "Softclark" oder unter weiteren an sich bekannten
Handelsnamen vertrieben werden.
Die Menge dieses quellfähigen Schichtsilikats mit Avivagewirkung
liegt in den erfindungsgemäßen Waschmittelkonzentraten im
Bereich von etwa 3-25 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von etwa 3-15
Gew.-% und insbesondere innerhalb des Bereichs von etwa 5-10
Gew.-%. Wie sich gezeigt hat, kommt auch diesen
Zusatzstoffen eine gewisse Builderwirkung bezüglich der
Primärwachkraft zu. Insbesondere kann aber in dieser
Ausführungsform der Erfindung der zusätzliche Vorteil einer
Waschbad-Avivage ausgenutzt werden, wie er im einzelnen in der
genannten älteren Anmeldung P 36 04 039.8 (D 7537) geschildert
ist.
Die Waschmittelkonzentrate der Erfindung können als Flüssig
waschmittel oder als Feststoffmaterialien ausgebildet sein.
Feste mehrkomponentige Waschmittelgemische sind die im
allgemeinen bevorzugte Ausführungsform. Besondere Bedeutung
können dabei pulverförmige und/oder kornförmig granulierte
Materialien besitzen.
Es werden vergleichende Waschuntersuchungen an einem mit
Staub/Hautfett-verschmutzten Standardtestgewebe auf Basis
Polyester/Baumwolle (veredelt) - im folgenden bezeichnet mit
H-SH-PBV - durchgeführt. Die eingesetzten Waschbedingungen
sind wie folgt:
Launderometerwäsche; 60°C; Waschen und Spülen mit Benrather
Stadtwasser, Wasserhärte 16°dH; Flottenverhältnis 1 : 30; 10
Stahlkugeln; 30 Minuten waschen; 4×30 sec. spülen
Als tensidisches Waschmittel wird in einer ersten Versuchsreihe
das Natriumdisalz der alpha-Sulfo-C16/18-Talgfettsäure in Ab
wesenheit weiterer Komponenten in steigender Dosierung von 0 bis
3,0 g Aktivsubstanz Disalz/l Waschflotte eingesetzt.
In einer vergleichenden Versuchsreihe wird mit dem gleichen
Natrium-Disalz als waschaktivem Tensid gearbeitet, jetzt sind
jedoch beim jeweiligen Ansatz 2,0 g Na₂SO₄/l Waschflotte zuge
setzt. Im übrigen sind bei den vergleichenden Versuchen identische
Verfahrensbedingungen mit den Versuchen der ersten Serie
vorgegeben.
Die an den gespülten und getrockneten Testgeweben ermittelten
Remissionswerte - bestimmt mit dem Elrephomat der Firma Carl
Zeiss, Oberkochen, BRD - sind in der nachfolgenden Tabelle 1
zusammengefaßt.
Eine identische vergleichende Versuchsserie, jetzt jedoch unter
Einsatz von härtefreiem Wasser in der Waschflotte (0° dH) führt
zu den in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengestellten Wasch
ergebnissen, bestimmt als Remissionswerte in der zuvor ange
gebenen Apparatur.
Übereinstimmend zeigen die Zahlenwerte der Tabellen 1 und 2 das
folgende für die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung
charakteristische Ergebnis:
Waschflotten mit einem Gehalt des Natrium-Disalzes der alpha-
Sulfo-C16/18-Fettsäure als waschaktivem Tensid zeigen keine oder
praktisch keine Aufhellung am verschmutzten Standardtestgewebe
bis zu AS-Gehalten des Tensids in der Waschflotte im Bereich von
1 bis 1,5 g/l. Sprunghaft setzt dann bei weiterer Steigerung des
Tensid-AS-Gehaltes in der Waschflotte der erwünschte Wascheffekt
ein.
Dieser sprunghafte Anstieg der Waschkraft wird durch den Zusatz
von Natriumsulfat nicht prinzipiell verändert, jedoch sichtbar
verdeutlicht: Sein Auftreten in Abhängigkeit vom AS-Gehalt in
der Waschflotte wird in Richtung auf niedrigere AS-Konzentrationen
verschoben, zusätzlich wird die Waschkraft der Flotte
verstärkt. Hier zeigt sich eine gewisse Abhängigkeit von der
Härte des Wassers in der Waschflotte. Beim Arbeiten mit dem
härtefreien Waschwasser kann der Aktivitätssprung durch Zusatz
des Natriumsulfatbuilders bereits bei AS-Gehalten an Natrium-
Disalz in der Waschflotte von etwa 1 g/l eingestellt werden. Das
Arbeiten mit einem Brauchwasser mittlerer Härte (16° dH) fordert
auch bei Mitverwendung des Natriumsulfat-Builders einen Mindest
einsatz der tensidischen AS von etwa 1,5 g/l. Interessanterweise
ist das Reinigungsergebnis - bestimmt an der Höhe der einge
stellten Remissionswerte - im erfindungsgemäßen Bereich der
vorgelegten Di-Salz-Konzentrationen beim Arbeiten mit Wasser von
16° dH deutlich besser als beim Arbeiten mit Härte-freiem Wasser.
Charakteristisch ist für alle Untersuchungsreihen der sprunghafte
Anstieg der Primärwaschkraft von einem ursprünglich sehr
niedrigen Niveau auf ein vergleichsweise hohes Niveau, das
durchaus im Bereich handelsüblicher Waschmittel liegt, sofern der
Schwellenwert in der Konzentration des Natrium-Disalzes in der
Waschflotte erreicht beziehungsweise überschritten wird.
In einem weiteren Waschversuch unter den eingangs genannten
Bedingungen wird angeschmutztes Standardgewebe auf Basis
H-SH-PBV mit einer Waschmittelflotte gewaschen, die in mittel
hartem Wasser (16° dH) 2,0 g/l des Natrium-Disalzes der
alpha-Sulfo-C16/18-Fettsäure als alleiniges Tensid und zusätzlich
8,0 g/l Natriumsulfat als waschkraftverstärkenden Builder enthält.
Der am gewaschenen und getrockneten Testgewebe bestimmte
Remissionswert liegt hier bei 73,9. Das Waschergebnis liegt damit
voll in dem Bereich, der unter vergleichbaren Waschbedingungen
in der Launderometerwäsche mit handelsüblichen Markenwasch
mitteln eingestellt wird.
Zur Prüfung des Waschvermögens in Abhängigkeit von Disalz-
und Natriumsulfat-Gehalt wird eine Serie von Waschversuchen
unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Launderometerwäsche, 60°C, Wasserhärte 16° dH, Flottenver
hältnis 1 : 30, 10 Stahlkugeln, 30 Minuten waschen, 4×30 sec.
spülen. Als verschmutztes Standardtestgewebe wird wieder
H-SH-PBV eingesetzt.
Die Dosierung des Waschmittels beträgt in allen Versuchen
7,5 g/l. Die Waschmittel sind dabei einerseits mit stufenweise
aufgestocktem Disalz-Gehalt in den Stufen 10 Gewichtsprozent, 20
Gewichtsprozent, 30 Gewichtsprozent und 40 Gewichtsprozent
Disalz und zum anderen innerhalb dieser Stufen mit steigenden
Mengen an Natriumsulfat von 0 bis 60 Gewichtsprozent - und
soweit erforderlich zum Rest Wasser - zusammengestellt.
Die erhaltenen Waschergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 3
zusammengestellt. Der zur Kontrolle mitgewaschene Wasserwert
unter den eingesetzten Verfahrensbedingungen liegt bei dem Wert
(%-Remission) von 25,9.
Die Datenzusammenstellung der Tabelle 3 zeigt die Wertigkeit
einerseits der Steigerung des Disalz-Gehaltes in der Waschflotte
und andererseits der Steigerung des Gehaltes an Natriumsulfat-
Builder in Waschflotten gleichen Disalz-Gehaltes bezüglich der
angestrebten Verstärkung der Primärwaschkraft. Unter den
gewählten Versuchsbedingungen für die Steigerung des Disalz
gehaltes um jeweils 0,75 g AS/l zu größeren Sprüngen in der
Waschkraftverstärkung als die entsprechende Aufstockung der
Waschflotte durch vergleichbare Natriumsulfatmengen. Insgesamt
zeigt auch diese Zusammenstellung wieder die Gesetzmäßigkeit
des sprunghaften Anstiegs der Primärwaschkraft beginnend etwa
mit dem Grenzwert von 1,5 g Disalz/l Waschflotte und die
Möglichkeit der Einstellung von Remissionswerten, wie sie mit
handelsüblichen Waschmittelformulierungen erhalten werden
können. Zu berücksichtigen ist dabei insbesondere, daß die in
dieser Versuchsserie eingesetzten Waschmittelgemische frei von
irgendwelchen zusätzlichen waschkraftverstärkenden Komponenten
sind.
Eine Versuchsserie gemäß Beispiel 2 wird unter den gleichen
Arbeitsbedingungen wiederholt, jetzt wird jedoch im Wasch
mittelgemisch anstelle des Natriumsulfats kristalliner Zeolith NaA
in Waschmittelqualität eingesetzt. Die Remissionswerte der
gewaschenen und getrockneten Textilproben - ausgehend von
standardverschmutztem H-SH-PBV - sind in der nachfolgenden
Tabelle 4 zusammengefaßt.
Claims (15)
1. Verwendung von Natriumsulfat, Natriumzeolith und/oder
Natriumtripolyphosphat (STP) gewünschtenfalls zusammen mit
weiteren alkalisierenden natriumalkalischen Builderkomponenten
für Textilwaschmittel zur Verstärkung der Primärwaschkraft
von Natrium-Disalzen alpha-sulfonierter Fettsäuren natürlichen
und/oder synthetischen Ursprungs, insbesondere des
Kettenlängenbereiches von C10-22, (Natrium-Disalze), bei
deren Einsatz als waschaktive Tensidkomponente in festen
und/oder flüssigen Wasch- und Reinigungsmitteln für Textilien
(Waschmittelkonzentrate), wobei der Gehalt an Natriumsulfat,
Natriumzeolith und/oder STP im Waschmittelkonzentrat
wenigstens etwa 20 Gewichtsprozent beträgt und gleichzeitig
der Gehalt an Natrium-Disalz so gewählt ist, daß bei be
stimmungsgemäßer Anwendung der Waschmittelkonzentrate
Natrium-Disalz-Gehalte in der Waschlauge von wenigstens etwa
1 g/l ausgebildet werden.
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt an Natrium-Disalz im Waschmittelkonzentrat so
gewählt ist, daß bei dessen bestimmungsgemäßer Anwendung
Natrium-Disalz-Gehalte von wenigstens etwa 1,5 g/l, bevorzugt
von etwa 1,7 bis 3,5 g/l und insbesondere von etwa 2
bis 3 g/l in der Waschlauge ausgebildet werden.
3. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekenn
zeichnet, daß der Gehalt an Natriumsulfat, Natriumzeolith
und/oder STP so eingestellt ist, daß bei bestimmungsgemäßer
Anwendung des Waschmittelkonzentrats Gehalte dieser Primär
waschkraft-Verstärker von wenigstens etwa 1,5 g/l, insbe
sondere von etwa 2 bis 8 g/l und insbesondere von etwa 2,5
bis 6 g/l in der wäßrigen Waschflotte ausgebildet werden.
4. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Waschmittelkonzentrate zusätzlich weitere
waschaktive Tenside beziehungsweise Waschkraftverstärker
enthalten, deren Mengen bevorzugt höchstens etwa gleich,
insbesondere aber geringer sind als die im Waschmittel
konzentrat vorliegende Natrium-Disalz-Menge und insbesondere
etwa 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 50 Gewichts
prozent der Natrium-Disalz-Menge nicht überschreitet.
5. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekenn
zeichnet, daß der Gehalt der Waschmittelkonzentrate an
Natriumsulfat, Natriumzeolith und/oder STP im Bereich von
etwa 30 bis 80 Gewichtsprozent liegt und bevorzugt etwa 70
Gewichtsprozent nicht überschreitet.
6. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekenn
zeichnet, daß als waschaktive Cotenside leicht abbaubare
und/oder biologisch weitgehend verträgliche Tensidkom
ponenten insbesondere Fettalkoholsulfate, Fettsäure
alkanolamide, Seifen und/oder Alkylglycoside vorliegen.
7. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekenn
zeichnet, daß die Waschmittelkonzentrate zusätzlich quellfähige
feinstteilige Schichtsilikate, insbesondere aus der Klasse
natürlicher und/oder synthetischer Smektite mit
stark quellfähiger Schichtstruktur enthalten, deren Menge
bevorzugt etwa 3 bis 15 Gewichtsprozent und insbesondere
etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent - bezogen jeweils auf Wasch
mittelkonzentrat - ausmacht.
8. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekenn
zeichnet, daß die Waschmittelkonzentrate weniger als 15
Gewichtsprozent Natriumperborat enthalten und bevorzugt
davon frei sind.
9. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 8 dadurch gekenn
zeichnet, daß etwa 10 bis 45 Gewichtsprozent Natriumsulfat
zusammen mit etwa 20 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise
etwa 20 bis 30 Gewichtsprozent Natriumzeolith und/oder STP
im Waschmittelkonzentrat vorliegen.
10. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 9 dadurch gekenn
zeichnet, daß die Waschmittelkonzentrate etwa 15 bis 30
Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 17 bis 25 Gewichtsprozent
Natrium-Disalze bei Solldosierung der Waschmittelkonzentrate
im Bereich von etwa 7,5 bis 15 g/l wäßrige Waschflotte
enthalten.
11. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 10 dadurch gekenn
zeichnet, daß die Waschmittelkonzentrate lösliches
Natriumsilikat, vorzugsweise in Mengen bis zu etwa 15 Ge
wichtsprozent, insbesondere von etwa 5 bis 10 Gewichts
prozent enthalten.
12. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 11 dadurch gekenn
zeichnet, daß die Waschmittelkonzentrate zusätzlich lösliche
organische Komplexbildner für Kalzium, insbesondere Polycar
boxylatverbindungen enthalten.
13. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 12 dadurch gekenn
zeichnet, daß die Waschmittelkonzentrate zusätzlich Soda,
vorzugsweise in Mengen von etwa 5 bis 35 Gewichtsprozent
enthalten.
14. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Waschmittelkonzentrate in Feststofform
vorliegen und insbesondere als Pulver und/oder gekörntes
Material ausgebildet sind.
15. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Natrium-Disalze von alpha-sulfonierten
im wesentlichen gesättigten Fettsäuren insbesondere natür
lichen Ursprungs des C-Zahlbereichs von C14-18 ableiten und
bevorzugt wenigstens überwiegend entsprechende Di-Salze von
C16/18-Fettsäuren sind.
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8141 | Disposal/no request for examination |