DE4134078A1 - Konzentriertes waesseriges fluessigwaschmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein homogenes konzentriertes und wässeriges Flüs­ sigwaschmittel, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung zum manuellen und maschinellen Waschen von Textilien.

Wässerige Flüssigwaschmittel, die eine Mischung aus anionischen und nichtionischen Tensiden enthalten und in denen der Gehalt an nichtio­ nischen Tensiden, bezogen auf das gesamte Flüssigwaschmittel, 20 Gew.-% und mehr beträgt, weisen im allgemeinen Inhomogenitäten auf, die eine Phasentrennung des Flüssigwaschmittels, beispielsweise eine Trennung in zwei klarflüssige Phasen oder die Ausflockung eines Feststoffes, bewirken. Diese Phasentrennung tritt entweder direkt bei der Herstellung, bei der Lagerung über mehrere Wochen (Lagerinstabilität) oder bei der Verdünnung mit Wasser auf.

Es wurde nun gefunden, daß konzentrierte wässerige Flüssigwaschmittel mit einem Niotensidgehalt von mindestens 20 Gew.-% bereitgestellt werden kön­ nen, welche die obengenannten Nachteile nicht aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend in einer ersten Ausführungs­ form ein konzentriertes wässeriges Flüssigwaschmittel mit einem Gehalt von 30 bis 60 Gew.-% an anionischen und nichtionischen Tensiden, mit der Maß­ gabe, daß der Gehalt des Mittels an nichtionischen Tensiden 20-35 Gew.-%, bezogen auf das Mittel, beträgt und das Mittel als organische Lö­ sungsmittel mono- und/oder polyfunktionelle Alkohole mit 1 bis 6 Kohlen­ stoffatomen in Mengen von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Mittel, ent­ hält.

Die konzentrierten wässerigen Flüssigwaschmittel enthalten vorzugsweise mindestens 35 Gew.-% und insbesondere zwischen 40 und 60 Gew.-% und mit besonderem Vorteil zwischen 45 und 58 Gew.-% an Tensiden. Die Mittel sind homogen, lagerstabil (Stabilitätsprüfung sowohl bei Raumtemperatur als auch unter extremen Temperaturen bei 5°C und 40°C über mindestens 3 Mo­ nate) und neigen auch bei der Verdünnung mit Wasser nicht zur Phasentren­ nung. Sie können manuell und maschinell entweder in konzentrierter Form oder - falls dies vom Verbraucher gewünscht wird - in verdünnter Form eingesetzt werden. So kann der Verbraucher das konzentrierte Mittel ent­ weder direkt und in einer Menge, die geringer ist als die Menge, die bei handelsüblichen nicht-konzentrierten Flüssigwaschmitteln benötigt wird, einsetzen, oder er kann das konzentrierte Mittel in eine Flasche mit grö­ ßerem, beispielsweise mit doppelt so großem Volumen umfüllen, diese Fla­ sche bis zu der von ihm gewünschten Verdünnung des Mittels mit Wasser auffüllen und das nun verdünnte Mittel, das ebenfalls lagerstabil ist, in den Mengen verwenden, die der Verbraucher auch bisher beim Gebrauch her­ kömmlicher, nicht-konzentrierter wässeriger Flüssigwaschmittel eingesetzt hat. Vorzugsweise werden dabei die Flüssigkonzentrate mit Wasser im Ver­ hältnis 1 : 2 bis 1 : 1 vermischt. Im maschinellen Waschverfahren erfolgt die Dosierung der konzentrierten Flüssigwaschmittel entweder über die Ein­ spülkammer der Waschmaschine oder über eine handelsübliche externe Do­ siervorrichtung, beispielsweise über eine Dosierkugel.

Der Gehalt der Mittel an nichtionischen Tensiden beträgt vorzugsweise 22 bis 32 Gew.-% und insbesondere 25 bis 30 Gew.-%. Als nichtionische Tenside dienen vorzugsweise Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 1 bis 10 Mol Ethylenoxid an primäre C₁₂-C₁₈-Fettalkohole und deren Gemische wie Kokos-, Talgfett- oder Oleylalkohol, oder an in 2-Stellung methylverzweigte pri­ märe Alkohole (Oxalkohole). Insbesondere werden C₁₂-C₁₄-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO C₁₃-C₁₅-Alkohole mit 3, 5 oder 7 EO, C₁₂-C₁₈-Alkohole mit 3, 5 oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C₁₂-C₁₄-Alkohol mit 3 EO und C₁₂-C₁₈-Alkohol mit 5 EO eingesetzt. Vorzugsweise enthalten die konzentrierten Flüssigwaschmittel 21 bis 30 Gew.-% und insbesondere 22 bis 28 Gew.-% an ethoxylierten Niotensiden. Als weitere nichtionische Tenside enthalten die Mittel vorzugsweise Alkylglucoside der allgemeinen Formel RO(G)_x, in der R einen primären geradkettigen oder in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glucose-Einheit steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Monoglucosiden und Oligoglucosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4. Die konzentrierten wässerigen Flüs­ sigwaschmittel können vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% an Alkylglucosid ent­ halten.

Als Aniontenside eignen sich die bekannten Sulfate, Sulfonate und Seifen. Ihr Gehalt beträgt vorzugsweise 15 bis 35 Gew.-%, insbesondere 18 bis 31 Gew.-%. Bevorzugte Aniontenside sind Fettalkylsulfate, Alkansulfonate, gesättigte und/oder ungesättigte Seifen und insbesondere Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus Fettalkylsulfat und Seife, aus Alkansulfonat und Seife sowie aus Fettalkylsulfat, Alkansulfonat und Seife.

Als Fettalkylsulfate eignen sich die Schwefelsäuremonoester der C₁₂- bis C₁₈-Fettalkohole, wie Lauryl-, Myristyl- oder Cetylalkohol, und der aus Kokosöl, Palm- und Palmkernöl sowie Talg gewonnenen Fettalkoholgemische, die zusätzlich noch Anteile an ungesättigten Alkoholen, z. B. Oleylal­ kohol, enthalten können. Eine bevorzugte Verwendung finden dabei Gemische, in denen die Anteile der Alkylreste zu 50 bis 70 Gew.-% auf C₁₂, zu 18 bis 30 Gew.-% auf C₁₄, zu 5 bis 15 Gew.-% auf C₁₆, unter 3 Gew.-% auf C₁₀ und unter 10 Gew.-% auf C₁₈ verteilt sind. Der Anteil an Fettalkylsulfaten in den Mitteln beträgt vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-% und insbesondere 2 bis 5 Gew.-%.

Die biologisch gut abbaubaren Alkansulfonate werden aus C₁₂-C₁₈-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließen­ der Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen. Die Sulfonatgruppe ist dabei über die gesamte Kohlenstoffkette statistisch verteilt, wobei die sekun­ dären Alkansulfonate überwiegen. Vorzugsweise enthalten die konzentrierten wässerigen Flüssigwaschmittel 8 bis 20 Gew.-% und insbesondere 10 bis 16 Gew.-% an Alkansulfonat.

Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen, vorzugsweise in Mengen von 8 bis 20 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 10 bis 18 Gew.-% in Betracht. Geeignete gesättigte Fettsäureseifen sind beispielsweise die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure oder Stearinsäure, sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische. Insbesondere sind solche Seifengemische bevorzugt, die zu 50 bis 100 Gew.-% aus gesättigten C₁₂-C₁₈-Fettsäureseifen und zu 0 bis 50 Gew.-% aus Ölsäureseife zusammen­ gesetzt sind.

Die anionischen Tenside können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammo­ niumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natriumsalze vor.

Die konzentrierten und homogenen Flüssigwaschmittel enthalten als Lö­ sungsmittel Wasser sowie mono- und/oder polyfunktionelle Alkohole mit vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Alkohole sind Ethanol, Propanol, 1,2-Propandiol, Glycerin sowie Mischungen aus diesen. Die Mittel enthalten vorzugsweise 20 bis 50 Gew.-%, insbesondere 25 bis 45 Gew.-% und mit besonderem Vorteil 28 bis 40 Gew.-% Wasser. Der Gehalt der Mittel an mono- und/oder polyfunktionellen Alkoholen beträgt vorzugsweise 5 bis 17 Gew.-%. Insbesondere enthalten die Mittel 7 bis 15 Gew.-% einer Mischung aus Ethanol und Glycerin in einem beliebigen Verhältnis.

Der pH-Wert der erfindungsgemäßen konzentrierten Mittel beträgt im allge­ meinen 7 bis 10,5, vorzugsweise 7 bis 9,5 und insbesondere 7 bis 8,5. Die Einstellung höherer pH-Werte, beispielsweise oberhalb von 9, kann durch den Einsatz geringer Mengen an Natronlauge oder an alkalischen Salzen wie Natriumcarbonat oder Natriumsilikat erfolgen. Die Flüssigwaschmittel sind klarflüssig und unter alleiniger Einwirkung der Schwerkraft und ohne Ein­ wirkung sonstiger Scherkräfte fließfähig und gießbar. Ihre Viskosität liegt im allgemeinen unter 1000 mPa·s (Brookfield-Viskosimeter, Spindel 1, 20 Umdrehungen pro Minute, 20°C). Vorzugsweise liegt die Viskosität der Mittel zwischen 150 und 900 mPa·s und insbesondere zwischen 150 und 500 mPa·s.

Die Mittel sind vorzugsweise frei von wasserlöslichen und wasserunlös­ lichen Buildersubstanzen. Insbesondere enthalten sie nicht die als Co- Builder bekannten (co-)polymeren Polycarboxylate, beispielsweise Homopo­ lymere bzw. Copolymere der Acrylsäure oder der Maleinsäure.

Außer den genannten Inhaltsstoffen können die Mittel jedoch bekannte, in Waschmitteln üblicherweise eingesetzten Zusatzstoffe, beispielsweise Salze der Citronensäure, Salze von Polyphosphonsäuren, optische Aufheller, En­ zyme, Enzymstabilisatoren, geringe Mengen an neutralen Füllsalzen sowie Farb- und Duftstoffe, Trübungsmittel oder Perlglanzmittel enthalten.

Als Salze von gegebenenfalls vorhandenen Polyphosphonsäuren werden vor­ zugsweise die neutral reagierenden Natriumsalze von beispielsweise 1-Hy­ droxyethan-1,1-diphosphonat und Diethylentriamin-pentamethylenphosphonat in Mengen von 0,1-1,5 Gew.-% verwendet. Vorzugsweise beträgt der Phos­ phor-Gesamtanteil in den Mitteln weniger als 0,5 Gew.-%.

Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulosen bzw. deren Gemische in Frage. Ihr Anteil kann 0,2 bis 2 Gew.-% betragen.

Zusätzlich zu den mono- und polyfunktionellen Alkoholen können die Mittel weitere Enzymstabilisatoren enthalten. Beispielsweise können 0,5 bis 1 Gew.-% Natriumformiat eingesetzt werden. Möglich ist auch der Einsatz von Proteasen, die mit löslichen Calciumsalzen und einem Calciumgehalt von vorzugsweise etwa 1,2 Gew.-%, bezogen auf das Enzym, stabilisiert sind. Besonders vorteilhaft ist jedoch der Einsatz von Borverbindungen, bei­ spielsweise von Borsäure, Boroxid, Borax und anderen Alkalimetallboraten wie den Salzen der Orthoborsäure (H₃BO₃), der Metaborsäure (HBO₂) und der Pyroborsäure (Tetraborsäure H₂B₄O₇).

Beim Einsatz in maschinellen Waschverfahren kann es von Vorteil sein, den Mitteln übliche Schauminhibitoren zuzusetzen. Geeignete nichttensidartige Schauminhibitoren sind beispielsweise Organopolysiloxane und deren Ge­ mische mit mikrofeiner, gegebenenfalls silanierter Kieselsäure sowie Par­ affine, Wachse, Mikrokristallinwachse und deren Gemische mit silanierter Kieselsäure. Mit Vorteil können auch Gemische aus verschiedenen Schauminhibitoren verwendet werden, z. B. solche aus Silikonen, Paraffinen oder Wachsen.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Mittel 2 bis 8 Gew.-% Fettalkylsulfat, 12 bis 18 Gew.-% Seifen, bestehend aus dem Salz der Öl­ säure, dem Salz gesättigter C₁₂- bis C₁₆-Fettsäuren oder deren Gemischen im Gewichtsverhältnis Oleat: gesättigter Seife wie 2 : 1 bis 1 : 2, 21 bis 30 Gew.-% ethoxyliertem Fettalkohol, 1 bis 5 Gew.-% Fettalkylglucosid, 8 bis 12 Gew.-% Ethanol und/oder Glycerin, 0,5 bis 1 Gew.-% Protease sowie 0,2 bis 1 Gew.-% Salz der Citronensäure (bezogen auf die freie Säure).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die Mittel 2 bis 5 Gew.-% Fettalkylsulfat, 8 bis 16 Gew.-% Alkansulfonat, 10 bis 17 Gew.-% gesättigte Seife oder ein Seifengemisch aus gesättigten und ungesättigten Fettsäureseifen, 22 bis 28 Gew.-% ethoxylierte Fettalkohole, 1 bis 5 Gew.-% Fettalkylglucosid, 10 bis 15 Gew.-% Ethanol und/oder Glycerin sowie weitere Zusatzstoffe, insbesondere Enzyme, Salze der Citronensäure, Farb- und Duftstoffe, Perlglanzmittel und gegebenenfalls bis zu 1 Gew.-% Phos­ phonat.

Gegenstand der Erfindung ist in einer weiteren Ausführungsform ein Ver­ fahren zur Herstellung des konzentrierten wässerigen Flüssigwaschmittels, wobei Seife und der gegebenenfalls vorhandene polyfunktionelle Alkohol, insbesondere Glycerin, zu einer erwärmten, vorzugsweise auf 70 bis 85°C erwärmten verdünnten Natronlauge gegeben und etwa 3 bis 10 Minuten bei einer hohen Umdrehungszahl des Rührwerkzeugs, insbesondere bei 350 bis 500 Umdrehungen pro Minute (Upm) intensiv vermischt werden. Anschließend er­ folgt die Zugabe der übrigen Inhaltsstoffe bei einer geringeren Umdre­ hungszahl des Rührwerkszeugs, vorzugsweise bei 150 bis maximal 300 Upm. Dabei werden die restlichen Tenside mit Ausnahme des gegebenenfalls vor­ handenen Alkansulfonats in vorgewärmter flüssiger, geschmolzener oder er­ weichter Form, vorzugsweise in einer auf 65 bis 90°C und insbesondere auf 75 bis 85°C erwärmten Form zugegeben. Die Mischung wird weiterhin inten­ siv gerührt. Die Zugabe von Ethanol erfolgt vorzugsweise bei einer Tempe­ ratur zwischen 40 und 55°C, insbesondere zwischen 48 und 55°C. Nach dem weiteren Abkühlen bis auf Raumtemperatur werden die restlichen In­ haltsstoffe, insbesondere die temperaturempfindlichen Inhaltsstoffe, bei­ spielsweise Enzym, Farb- und Duftstoffe, hinzugegeben.

Beispiele

Die erfindungsgemäßen Flüssigwaschmittel M1 und M2 besaßen folgende Zusammensetzung (in Gew.-%)

Die Mittel wurden in der Weise hergestellt, daß zunächst eine Mischung aus demineralisiertem Wasser und Natriumhydroxid auf 80°C erwärmt wurde. Dann erfolgte die Zugabe und Neutralisation der Fettsäuren sowie die Zugabe des Glycerins. Die Mischung wurde 5 Minuten bei 400 Umdrehungen pro Minute des Rührwerkzeugs und anschließend bei 200 Upm gerührt. Danach erfolgte die Zugabe der weiteren Inhaltsstoffe, insbesondere der Citronensäure und des Perlglanzmittels. Dabei wurde die Mischung vor der Zugabe einer weiteren Komponente jeweils so lange gerührt, bis eine homogene Mischung entstand. Das Fettalkylsulfat, das Alkylglucosid und der ethoxylierte Fettalkohol wurden nacheinander in einer auf 80°C erwärmten Form zugesetzt. Das Alkansulfonat wurde hingegen in einer nicht vorgewärmten Form zugegeben. Nach dem Abkühlen auf 50°C erfolgte die Zugabe von Ethanol; nach weiterer Abkühlung auf Raumtemperatur wurden die Enzyme sowie die Farb- und Duft­ stoffe zugesetzt.

Die erfindungsgemäßen homogenen Mittel M1 und M2 waren sowohl bei Raum­ temperatur als auch bei 5°C und 40°C drei Monate lagerstabil (Abbruch des Stabilitätstests nach 3 Monaten). Die Viskosität (Brookfield-Visko­ simeter, 20°C, Spindel 1, 20 Upm) betrug 330 mPa·s für M1 bzw. 160 mPa·s für M2. Die Mittel ließen sich mit Wasser in jedem beliebigen Verhältnis verdünnen, ohne daß innerhalb von 4 Wochen eine Phasentrennung auftrat (Abbruch des Stabilitätstests nach 4 Wochen).

Vergleichsversuche mit M1, wobei die Zugabe der Tenside in kalter, nicht vorgewärmter Form und/oder die Ethanolzugabe bei Raumtemperatur erfolgte, ergaben entweder inhomogene Produkte oder waren als Flüssigwaschmittel nicht mehr konfektionierbar, da die Viskosität der Mischung derart an­ stieg, daß sie ohne Einwirkung von Scherkräften nicht mehr fließfähig war (Pastenbildung).

Claims (10)

1. Konzentriertes wässeriges Flüssigwaschmittel mit einem Gehalt von 30 bis 60 Gew.-% an anionischen und nichtionischen Tensiden, wobei der Gehalt des Mittels an nichtionischen Tensiden 20 bis 35 Gew.-%, be­ zogen auf das Mittel, beträgt und das Mittel als organische Lösungs­ mittel mono- und/oder polyfunktionelle Alkohole mit 1-6 Kohlen­ stoffatomen in Mengen von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Mittel, enthält.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 22 bis 32 Gew.-% eines primären C₁₂-C₁₈-Fettalkohols mit durchschnittlich 1-10 Mol Ethylenoxid, 15-35 Gew.-% anionische Tenside und 5-17 Gew.-% mono- und/oder polyfunktionelle Alkohole mit 2-4 Kohlenstoffatomen enthält.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 bis 5 Gew.-% Alkylglucosid enthält.

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Aniontenside eine Mischung aus Fettalkylsulfaten und Seifen oder aus Fettalkylsulfaten, Alkansulfonaten und Seifen enthält.

5. Mittel nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß es unter dem alleinigen Einfluß der Schwerkraft und ohne Einwirkung son­ stiger Scherkräfte fließfähig ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines konzentrierten wässerigen Flüssig­ waschmittels mit einem Gehalt von 30 bis 60 Gew.-% an anionischen und nichtionischen Tensiden, wobei der Gehalt an nichtionischen Tensiden 20 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Mittel, beträgt, und das Mittel als organische Lösungsmittel 5 bis 20 Gew.-% an mono- und/oder poly­ funktionellen Alkoholen mit 1-6 Kohlenstoffatomen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Seife und der gegebenenfalls vorhandene poly­ funktionelle Alkohol zu einer erwärmten, vorzugsweise auf 70-85°C erwärmten verdünnten Natronlauge gegeben und etwa 3-10 Minuten bei einer hohen Umdrehungszahl des Rührwerkzeugs, vorzugsweise bei 350 bis 500 Upm, intensiv vermischt werden und die Zugabe der übrigen Inhalts­ stoffe bei einer geringeren Umdrehungszahl des Rührwerkszeugs, vor­ zugsweise bei 150 bis maximal 300 Upm erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die restlichen Tenside mit Ausnahme des gegebenenfalls vorhandenen Alkansulfonats in einer auf 65-90°C, insbesondere auf 75-85°C, erwärmten Form zu­ gegeben werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe von Ethanol bei einer Temperatur zwischen 40 und 55°C, vorzugsweise zwischen 48 und 55°C erfolgt.

9. Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1-5 zum manuellen oder maschinellen Waschen von Textilien, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel in konzentrierter Form eingesetzt wird.

10. Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1-5 zum manuellen oder maschinellen Waschen von Textilien, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel in verdünnter Form, vorzugsweise im Verhältnis Flüssigkon­ zentrat : Wasser von 1 : 2 bis 1 : 1 eingesetzt wird.