DE3930791A1

DE3930791A1 - Phosphatfreies textilwaschmittel

Info

Publication number: DE3930791A1
Application number: DE19893930791
Authority: DE
Inventors: Rudolf Weber; Wolfgang Bechstedt
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: WEBER, RUDOLF, 40589 DUESSELDORF, DE
Priority date: 1989-09-14
Filing date: 1989-09-14
Publication date: 1991-03-28
Anticipated expiration: 2009-09-15
Also published as: DE3930791C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Waschmittel, das weder Phosphat noch Zeolith als Buildersubstanz enthält und die Ausbildung von Faserinkrustationen einschränkt.

Es ist bekannt, daß Faserinkrustrationen bei häufigem Waschen von Textilien mit hartem Wasser durch Ablagerung des Fällungsproduktes der Wasserhärte bildenden Substanzen stark zunehmen und schließ lich ein unerwünschtes Ausmaß annehmen können. Diese Zunahme der Inkrustationen äußert sich in einer zunehmenden Verhärtung und Vergrauung des Gewebes und kann durch Bestimmung der Gewebeasche quantitativ verfolgt werden.

Um einer ungewünschten Ausfällung der Wasserhärte zu begegnen, werden die Waschmittel mit Buildersubstanzen wie Phosphaten bzw. Zeolithen als Phosphatsubstitut und polyanionischen Verbindungen aus der Klasse der homo- bzw. copolymeren Polycarbonsäuren ver setzt. So ist aus der europäischen Patentanmeldung 25 551 die Ver wendung von 0,5-10 Gew.-% (Meth)acrylsäure-Maleinsäure-Copoly merisaten als Inkrustierungsinhibitoren in phosphatarmen (18-27 Gew.-%) Waschmitteln bekannt. Eine gleichartige Wirkung wird auch für den Einsatz in phosphatfreien Waschmitteln postuliert.

In der europäischen Patentanmeldung 1 37 669 werden phosphatfreie Waschmittel beschrieben, die 5-60 Gew.-% Tenside, 5- etwa 45 Gew.-% Bleichmittel, 7-80 Gew.-% Buildersubstanzen, die sich zu 5-50 Gew.-% aus Zeolith und zu 2-30 Gew.-% aus Polycarboxylat der Polyacrylsäure oder Copolymeren der Acryl- und Maleinsäure zu sammensetzen, und gegebenenfalls bis zu 18 Gew.-% Natriumcarbonat und bis zu 8 Gew.-% Natriumsilikat enthalten können.

Aus der US-amerikanischen Patentschrift 42 03 858 sind sodaalka lische Geschirrspülmittel, die aus einer Mischung von Soda und Po lymeren der Acryl- und Methacrylsäure bzw. deren Copolymeren be stehen und die zusätzlich eine geringe Menge an Tensid (bis zu 10 Gew.-%) und bis zu 50 Gew.-% Silikat enthalten können, bekannt. Das Natriumcarbonat-Polycarboxylat-Verhältnis liegt zwischen 4 : 1 und 19 : 1.

Die Erfindung betrifft ein phosphat- und zeolithfreies Textil waschmittel, das die Tendenz zur Bildung von Faserinkrustationen reduziert.

Gegenstand der Erfindung sind phosphatfreie Textilwaschmittel auf Basis wasserlöslicher Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß sie 8-22 Gew.-% anionische Tenside, 5-18 Gew.-% nichtionische Tenside, 10-75 Gew.-% Waschalkalien aus der Gruppe der Carbonate und Silikate und 6-12 Gew.-% eines Alkalimetallsalzes eines Po lymeren oder Copolymeren der Acrylsäure, Methacrylsäure und der Maleinsäure enthalten.

Geeignete anionische Tenside sind übliche Sulfonate, beispiels weise C₉-C₁₃-Alkylbenzolsulfonate mit einer linearen Alkylkette und Ester von α-sulfonierten Fettsäuren (Estersulfonate), die sich von gesättigten C₁₂-C₁₈-Fettsäuren und von C₁-C₄-Alkoholen, vor zugsweise Methylalkohol, ableiten. Bevorzugte Sulfonattenside sind Alkylbenzolsulfonate.

Weiterhin kommen als anionische Tenside Seifen von gesättigten bzw. einfach ungesättigten C₁₂-C₂₂-Fettsäuren, insbesondere C₁₂- C₁₈-Fettsäuren in Betracht. Geeignet sind insbesondere von natür lichen Fettsäuren, z. B. Cocos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren abgeleitete Seifengemische. Bevorzugt sind solche, die zu 50-100% aus gesättigten C₁₂-C₁₈-Fettsäureseifen und zu 0-50% aus Öl säureseife zusammengesetzt sind.

Die anionischen Tenside können in Form ihrer Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mo no-, Di- oder Triethanolamin vorliegen.

Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Mischungen aus 4-10 Gew.-% Alkylbenzolsulfonat und 4-12 Gew.-% der oben beschrie benen Seifen.

Als nichtionische Tenside sind Anlagerungsprodukte von 1-20 Mol Ethylenoxid an 1 Mol eines Alkohols mit im wesentlichen 10-20 Kohlenstoffatomen verwendbar. Besonders wichtig sind die An lagerungsprodukte von 2-10 Mol Ethylenoxid an lineare primäre Alkohole, wie z. B. an Cocos- oder Talgfettalkohole und Oleyl alkohol, bzw. an Gemischen aus den obengenannten Alkoholen mit in 2-Stellung methylverzweigten Alkoholen mit 10-18, vorzugsweise 12-18 Kohlenstoffatomen. Der Gehalt der Mittel an nichtionischen Tensiden beträgt vorzugsweise 5-15 Gew.-%.

Waschalkalien werden wasserlösliche anorganische, nicht komplex bildende Salze genannt, die zur pH-Einstellung im alkalischen Be reich eingesetzt werden. Zu ihnen gehören Carbonate und Silikate. Vorzugsweise werden die Alkalimetallsalze dieser Verbindungen und insbesondere ihre Natriumsalze verwendet. Von den Carbonaten wer den Natriumbicarbonat und Natriumcarbonat gleichermaßen bevorzugt. Sie werden einzeln oder im Gemisch in Mengen von 10-50 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel, eingesetzt. Von den Alkalisili katen sind vor allem die Natriumsilikate mit einem Verhältnis Na₂O : SiO₂ von 1 : 0,8 bis 1 : 3,5 brauchbar. Bevorzugte Silikate sind Natriummetasilikat mit einem Verhältnis Na₂O : SiO₂ von 1 : 0,8 bis 1 : 1,5, insbesondere 1 : 0,9 bis 1 : 1,1, sowie Natriumwas serglas mit einem Verhältnis Na₂O : SiO₂ von 1 : 3,0 bis 1 : 3,5. Der Anteil der Silikate in den Mitteln beträgt 0 bis 25 Gew.-%.

Als Alkalimetallsalze eines wasserlöslichen (co-)polymeren Poly carboxylats kommen Polyacrylate, Polymethacrylate und insbesondere Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure, vorzugsweise solche aus 50%-10% Maleinsäure, in Betracht. Das Molekulargewicht der Homopolymeren liegt im allgemeinen zwischen 1000 und 100 000, das der Copolymeren zwischen 2000 und 200 000, vorzugsweise zwischen 50 000 bis 120 000, bezogen auf freie Säure. Ein besonders bevor zugtes Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer weist ein Molekulargewicht von 50 000 bis 100 000 auf. Der Anteil ihrer Alkalimetallsalze, die vorzugsweise als Natriumsalze eingesetzt werden, beträgt in den erfindungsgemäßen Waschmitteln 8-12 Gew.-%.

Zu den sonstigen üblichen Waschmittelbestandteilen, deren Anteil je nach Zusammensetzung der Mittel bis zu 60, vorzugsweise 5-40 Gew.-% beträgt, zählen beispielsweise Vergrauungsinhibitoren, Schauminhibitoren, Bleichmittel und Bleichaktivatoren, optische Aufheller, Enzyme, textilweichmachende Stoffe, Farb- und Duft stoffe sowie Neutralsalze, Stabilisatoren für Perverbindungen und Enzyme, Lösungsmittel und Wasser.

Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H₂O₂ liefernden Verbindungen haben das Natriumperborat-Tetrahydrat (NaBO₂×H₂O₂× 3H₂O), das -Monohydrat (NaBO₂×H₂O₂) sowie Natriumpercarbonat (Na₂CO₃×1,5 H₂O₂) besondere Bedeutung. Sie werden vorzugsweise in Mengen von 10 bis 25 Gew.-%, berechnet als Perboratmonohydrat bzw. als Percarbonatmonohydrat, eingesetzt.

Um beim Waschen bei 60°C und darunter eine verbesserte Bleich wirkung zu erreichen, können die Mittel zusätzlich zu den ge nannten Bleichmitteln Bleichaktivatoren enthalten. Beispiele hierfür sind mit H₂O₂ organische Persäuren bildende N-Acyl- bzw. O-Acrylverbindungen, vorzugsweise N,N′-tetraacylierte Diamine, wie N,N,N′,N′-Tetraacetylethylendiamin, ferner Carbonsäureanhydride und Ester von Polyolen, wie Glucosepentaacetat.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Textilwaschmittel. Dabei können die Mittel in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Granulation und Sprühtrocknung hergestellt werden. Dabei bestehen Mittel, die Bleichmittel wie Perborat und Percarbonat enthalten, vorzugsweise aus einem trockenen homogenen Gemisch von mindestens zwei Pulver komponenten, wovon die erste als sprühgetrocknetes Granulat vor liegt. Es ist durch eine in konventioneller Weise durchgeführte Sprühtrocknung eines Slurries erhältlich, der vorzugsweise die Waschalkalien im Gemisch mit dem Salz der (co-)polymeren Säuren enthält.

Vorhandene Bleichmittel wie Perborat und Percarbonat werden wie üblich wegen ihrer thermischen Empfindlichkeit nicht zusammen mit den Bestandteilen der ersten Pulverkomponente sprühgetrocknet, sondern erst nachträglich dem Sprühprodukt zugemischt. Sie dienen somit ggf. als Basispulver für die zweite Pulverkomponente.

Die pulverförmigen Mittel können noch weitere Komponenten enthal ten, die sich weder für eine gemeinsame Verarbeitung mit eventuell vorhandenem Bleichmittel noch für eine Heißsprühtrocknung eignen und die mit den zwar genannten Pulverkomponenten ebenfalls in trockener Form vermischt werden. Hierzu zählen beispielsweise die erwähnten Bleichaktivatoren.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert, ohne sich jedoch auf sie zu beschränken.

Beispiele

Es wurden granulare Waschmittel nachstehender Zusammensetzung (Tabelle 1) hergestellt und getestet. Die Mengenangaben beziehen sich auf Gewichtsprozent.

Die anwendungstechnische Prüfung erfolgte unter praxisnahen Be dingungen in einer Haushaltswaschmaschine (Typ: Zanker EA 1000). Hierzu wurden die Maschinen mit 3,5 kg normal verschmutzter Haus haltswäsche (Bettwäsche, Tischwäsche, Leibwäsche) und 0,5 kg Testgewebe beschickt. Als Testgewebe wurden Streifen aus Bleich nessel- und Frottiergewebe verwendet.

Waschbedingungen
Leitungswasser: 16°d (160 mg CaO/Liter)
Waschverfahren: Einlaugenverfahren
Temperatur: 95°C
Waschmitteldosierung: 160 g

Nachspülen mit Leitungswasser, Abschleudern und Trocknen im Tumbler. Nach 13 Waschcyclen wurde der Aschegehalt der Textilpro ben quantitativ bestimmt.

Die optische Auswertung der Primärwaschergebnisse erfolgte mit einem Zeiss-Reflektometer bei 460 Nanometer (Ausblendung des Auf heller-Effektes). Die Remissionswerte lagen in den Beispielen 1- 13 bei einem Waschdurchgang durchschnittlich zwischen 75 und 85%. Sie waren damit vergleichbar mit Werten, die mit handelsüblichen phosphat- und/oder zeolithhaltigen Vollwaschmitteln erhalten wer den.

Die Sekundärwaschergebnisse (Tabellen 2 und 3) ergaben in allen 13 Beispielen nach 13 Waschcyclen Aschegehalte von weniger als 1% bzw. knapp über 1%.

Tabelle 2

Tabelle 3

Claims

1. Phosphatfreies Textilwaschmittel auf Basis wasserlöslicher Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß es 8-22 Gew.-% an ionische Tenside, 5-18 Gew.-% nichtionische Tenside, 10-75 Gew.-% Waschalkalien aus der Gruppe der Carbonate und Silikate und 6-12 Gew.-% eines Alkalimetallsalzes eines linearen Po lymeren oder Copolymeren der Acrylsäure, Methacrylsäure und der Maleinsäure enthält.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 4-10 Gew.-% C₉-C₁₃-Alkylbenzolsulfonat und 4-12 Gew.-% C₁₂-C₁₈- Fettsäureseifen enthält.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als nichtionische Tenside ethoxylierte Alkohole mit 10-20 Kohlenstoffatomen und 2-10 Ethylenoxidgruppen enthält.

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß es 10-50 Gew.-% Natriumcarbonat und/oder Natriumbicar bonat enthält.

5. Mittel nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß es bis zu 25 Gew.-% eines Natriumsilikats mit einem Ver hältnis Na₂O : SiO₂ von 1 : 0,8 bis 1 : 3,5 enthält.

6. Mittel nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Alkalimetallsalz eines Copolymeren der Acrylsäure und der Maleinsäure enthält, das ein Molekulargewicht von 50 000-100 000 aufweist.

7. Mittel nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 25 Gew.-% Perboratmonohydrat, Perborattetrahy drat oder Percarbonat, berechnet als Perboratmonohydrat bzw. als Percarbonatmonohydrat, enthält.

8. Verfahren zur Herstellung eines phosphat- und zeolithfreien Textilwaschmittels auf Basis wasserlöslicher Substanzen, das 8-22 Gew.-% anionische Tenside, 5-18 Gew.-% nichtionische Tenside, 10-75 Gew.-% Waschalkalien aus der Gruppe der Car bonate und Silikate und 6-12 Gew.-% eines Alkalimetallsalzes eines linearen Polymeren oder Copolymeren der Acrylsäure, Methacrylsäure und der Maleinsäure enthält, dadurch gekenn zeichnet, daß es in an sich bekannter Weise hergestellt wird.