DE4332849A1 - Pastenförmiges Waschmittel - Google Patents
Pastenförmiges WaschmittelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft thixotrope pastenförmige Waschmittel, insbesondere
für die automatische Dosierung in der gewerblichen Wäscherei, ein Verfah
ren zu ihrer Herstellung und speziell an das Herstellungsverfahren ange
paßte stabile fließfähige Tensidgemische, die nichtionisches Tensid, lang
kettige Carbonsäure beziehungsweise deren Salz und gegebenenfalls synthe
tisches Aniontensid enthalten.
Flüssige bis pastenförmige Waschmittel sind insbesondere in letzter Zeit
in großer Zahl bekannt geworden. Sie sind in der Regel auf die im Haushalt
vorkommenden Bedürfnisse abgestimmt, so daß sie normalerweise hinreichend
flüssig sein müssen, um sich problemlos ausgießen und dosieren zu lassen.
Da derartige Flüssigwaschmittel zudem innerhalb relativ weiter Temperatur
bereiche lagerstabil sein sollen, kommt man oft nicht ohne Zusätze von
organischen Lösungsmitteln und/oder Hydrotropen aus, die selbst keinen
Beitrag zum Wasch- beziehungsweise Reinigungsergebnis liefern und daher
unerwünscht sind. Eine Möglichkeit zur Umgehung eventueller Dosierprobleme
mit nicht hinreichend flüssigen Mitteln wird in der europäischen Patentan
meldung EP 253 151 A2 vorgeschlagen. Aus diesem Dokument sind flüssige,
teilweise hochviskose Waschmittel auf Basis nichtionischer und anionischer
Tenside bekannt, welche Polyethylenglykol als Hydrotrop enthalten und
portioniert in Beutel aus wasserlöslichem Material abgepackt werden.
Das in der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 19 906 A1 vorgestellte pa
stenförmige Waschmittel besteht aus einer im Temperaturbereich unterhalb
10°C flüssigen Phase, die aus nichtionischem Tensid gebildet wird, und
einer darin dispergierten festen Phase bestimmter Korngröße, die aus Wasch
alkalien, Sequestrierungsmitteln und gegebenenfalls Aniontensiden gebildet
wird. Dafür werden Tenside beziehungsweise deren Gemische verwendet, deren
Stockpunkt (Erstarrungspunkt) unterhalb 5°C liegt, um eine Verfestigung
der Paste bei niedrigen Transport- und Lagertemperaturen zu vermeiden.
Diese Waschmittelpaste für gewerbliche Wäschereien ist derart fließfähig,
daß sie über eine Absaugleitung mittels einer üblichen Förderpumpe geför
dert werden kann, was zweifellos als Vorteil zu werten ist. Nun wurde
allerdings gefunden, daß derartige Pasten während ihrer Herstellung nicht
immer befriedigend die Homogenität ihrer vermischten Inhaltsstoffe gewähr
leisten können und oft auch während der Lagerung zum Entmischen neigen.
Diese negative Eigenschaft betrifft nicht nur die Separation der festen
von den flüssigen Bestandteilen, sondern auch die Phasentrennung der
flüssigen Inhaltsstoffe. Besonders kommt dieser Nachteil zum Tragen, wenn
die in Vorratsbehältern gelagerten Pasten Scherwirkungen im Rahmen der
Dosierung ausgesetzt werden. So läßt sich zwar die Viskosität der vorbe
kannten Pasten durch Scheren senken und damit die Förderbarkeit und Do
sierbarkeit noch weiter erleichtern, doch läßt sich in dem Vorratsbehälter
eine Phasentrennung der schon gescherten, aber noch nicht geförderten Paste
oft nicht vermeiden.
Es bestand demnach die Aufgabe, ein Entmischen der
Pasteninhaltsstoffe sowohl bei der Herstellung als auch bei Scherung unter
Entnahmebedingungen aus dem Transport- beziehungsweise Vorratsbehälter
noch besser zu verhindern und die Lagerstabilität der Waschmittelpaste
weiter zu erhöhen.
Dies gelang überraschenderweise im wesentlichen durch die Veränderung der
Viskosität und der Thixotropie der Paste. Die erfindungsgemäßen pastenför
migen Mittel weisen bei Raumtemperatur (20°C bis 25°C) ohne Einwirken
von Scherkräften eine so hohe Viskosität auf, daß sie weder aus einem Be
hälter ausfließen noch durch einfaches Absaugen gefördert werden können.
Auch die Scherwirkung einer beweglichen Platte oder selbst eines Druck
stempels, wie im Dosiersystem gemäß der deutschen Offenlegungsschrift
DE 37 19 906 A1 vorgesehen, reicht in der Regel nicht aus, die Viskosität
der pastenförmigen Mittel so weit zu senken, daß sie durch eine Saugpumpe
gefördert werden können. Erst höhere Scherkräfte, wie sie beispielsweise
mit der Dosiervorrichtung gemäß der Patentanmeldung "Pastenbehälter mit
Entnahmevorrichtung" (H 530) der Anmelderin Henkel Ecolab GmbH & Co. OHG
mit gleichem Anmeldedatum erreicht werden können, sind dazu in der Lage,
wobei die erfindungsgemäßen Mittel sich beim Scheren nicht entmischen und
nach Beendigung des Schervorgangs, zum Beispiel wenn nicht der gesamte In
halt des Vorratsbehälters auf einmal in die gewerbliche Waschmaschine do
siert werden soll, wieder weitgehend die gleichen Eigenschaften aufweisen
wie vor Beginn der Einwirkung von Scherkräften.
Derartige Pasten können vorteilhafterweise unter Verwendung eines fließ
fähigen, lagerstabilen Tensidgemischs aus bestimmtem nichtionischem Tensid
und langkettiger Carbonsäure und/oder Seife hergestellt werden, welches
die vorgenannte Thixotropie nicht oder nur in deutlich geminderter Form
aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein lagerstabiles, im wesentlichen
wasserfreies, fließfähiges Tensidgemisch, enthaltend nichtionisches Tensid
in Form von Alkoxylierungsprodukten von Alkoholen und langkettige Carbon
säure und/oder deren Salz, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es
40 Gew. -% bis 70 Gew. -% bei Raumtemperatur flüssiges nichtionisches Tensid
der allgemeinen Formel (I),
R¹-(OC₂H₄)n-OH (I)
in der R¹ einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 9 bis 20 C-Atomen bedeutet und
der mittlere Ethoxylierungsgrad n Werte von 1 bis 8, insbesondere von 1
bis 6 annehmen kann,
20 Gew. -% bis 50 Gew. -% bei Raumtemperatur flüssiges nichtionisches Tensid der allgemeinen Formel (II),
20 Gew. -% bis 50 Gew. -% bei Raumtemperatur flüssiges nichtionisches Tensid der allgemeinen Formel (II),
R²-(OC₂H₄)r-(OC₃H₆)p-OH (II)
in der R² einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 9 bis 20 C-Atomen bedeutet,
der mittlere Ethoxylierungsgrad r Werte von 2 bis 8 und der mittlere Prop
oxylierungsgrad p Werte von 1 bis 6 annehmen kann, und
1 Gew. -% bis 10 Gew. -% einer C₁₀- bis C₂₂-Carbonsäure und/oder deren Al kalisalz enthält.
1 Gew. -% bis 10 Gew. -% einer C₁₀- bis C₂₂-Carbonsäure und/oder deren Al kalisalz enthält.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein thixotropes pastenförmiges
Wasch- oder Reinigungsmittel, das unter Verwendung des genannten Tensidge
mischs hergestellt worden ist und ohne Einwirken von Scherkräften eine
derartige Viskosität aufweist, daß es bei Raumtemperatur unter Einwirken
der Schwerkraft nicht fließfähig ist, bei Scherung aber eine deutlich
niedrigere Viskosität aufweist und unter Einwirken der Schwerkraft fließ
fähig ist. Diese Eigenschaft läßt sich experimentell dadurch überprüfen,
daß man die Pastenviskosität unter verschiedenen Scherbedingungen mißt.
Eine Möglichkeit hierzu bietet ein übliches Rotationsviskosimeter bei ver
schiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Spindel. Erfindungsgemäße Pasten
weisen vorzugsweise bei 25°C unter Einsatz eines Brookfield®-Rotations
viskosimeters DV-II oder DV-II plus mit Spindel Nr. 7 bei 5 Umdrehungen
pro Minute eine Viskosität über 100 000 mPa · s, insbesondere von
150 000 mPa · s bis 500 000 mPa · s, und bei 50 Umdrehungen pro Minute eine
Viskosität unter 100 000 mPa · s, insbesondere von 10 000 mPa · s bis
90 000 mPa · s und besonders bevorzugt von 50 000 mPa · s bis 80 000 mPa · s
auf. Die genannten Zahlenwerte sind dabei nur als Anhaltspunkte zu werten,
da vergleichsweise geringe Änderungen der Meßbedingungen hinsichtlich der
Temperatur oder des Viskosimeters, wie weiter unten angegeben, zu anderen
Ergebnissen der Viskositätsmessung führen können.
Bei den Verbindungen der Formeln I und II können die Reste R¹ und R² li
near oder verzweigtkettig, beispielsweise in 2-Stellung methylverzweigt
(Oxoalkohole), sein. Vorzugsweise weist das nichtionische Tensid gemäß
Formel (I) einen mittleren Ethoxylierungsgrad n von 2 bis 4 und/oder das
nichtionische Tensid gemäß Formel (II) einen mittleren Ethoxylierungsgrad
r von 3 bis 7 und/oder einen mittleren Propoxylierungsgrad p von 3 bis 5
auf. Beispiele für geeignete nichtionische Tenside sind:
C9-11-Oxoalkohol mit 2 bis 10 EO, wie C9-11+ 3 EO, C9-11 + 5 EO, C9-11 +
7 EO, C9-11+ 9 EO;
C11-13-Oxoalkohol mit 2 bis 8 EO, wie C11-13 + 2 EO, C11-13 + 5 EO, C11-13 + 6 EO, C11-13+ 7 EO;
C12-15-Oxoalkohol + 3 bis 6 EO, wie C12-15+ 3 EO, C12-15+ 5 EO;
Isotridecanol mit 3 bis 8 EO;
partiell ungesättigte lineare C10-16-Fettalkohole mit 8 EO;
lineare Fettalkohole mit 10 bis 14 C-Atomen und 2,5 bis 5 EO;
lineare gesättigte und ungesättigte C12-18-Fettalkohole oder C9-15-Oxo alkohole mit 1 bis 3 PO und 4 bis 8 EO, wie C12-18-Cocosalkohol + (EO)4-7 (PO)1-2, Oleylakohol beziehungsweise 1 : 1-Gemisch Cetyl-Oleylalkohol + (EO)5-7(PO)1-2, C11-15-Oxoalkohol + (EO)4-6(PO)1-2.
C11-13-Oxoalkohol mit 2 bis 8 EO, wie C11-13 + 2 EO, C11-13 + 5 EO, C11-13 + 6 EO, C11-13+ 7 EO;
C12-15-Oxoalkohol + 3 bis 6 EO, wie C12-15+ 3 EO, C12-15+ 5 EO;
Isotridecanol mit 3 bis 8 EO;
partiell ungesättigte lineare C10-16-Fettalkohole mit 8 EO;
lineare Fettalkohole mit 10 bis 14 C-Atomen und 2,5 bis 5 EO;
lineare gesättigte und ungesättigte C12-18-Fettalkohole oder C9-15-Oxo alkohole mit 1 bis 3 PO und 4 bis 8 EO, wie C12-18-Cocosalkohol + (EO)4-7 (PO)1-2, Oleylakohol beziehungsweise 1 : 1-Gemisch Cetyl-Oleylalkohol + (EO)5-7(PO)1-2, C11-15-Oxoalkohol + (EO)4-6(PO)1-2.
Unter den bei Raumtemperatur flüssigen Tensiden gemäß den Formeln (I) und
(II) sind insbesondere solche bevorzugt, die bei Temperaturen unter 10°C
schmelzen. Gewünschtenfalls können geringe Mengen an gleichartig aufgebau
ten nichtionischen Tensiden vorhanden sein, solange sichergestellt ist,
daß die nichtionische Komponente des Tensidgemisches bei Raumtemperatur
und vorzugsweise bei 10°C flüssig ist.
Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße Tensidgemisch 48 Gew. -% bis
64 Gew.-% nichtionisches Tensid der allgemeinen Formel (I), 28 Gew.-% bis
40 Gew.-% nichtionisches Tensid der allgemeinen Formel (II) und 2 Gew.-%
bis 6 Gew.-% Carbonsäure und/oder deren Alkalisalz.
Zusätzlich können in einem derartigen Tensidvorgemisch bis zu 10 Gew.-%,
insbesondere 0,5 Gew. -% bis 8 Gew.-% bei Raumtemperatur festes syntheti
sches Aniontensid und/oder bis zu 5 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.-% bis
4 Gew.-% bei Raumtemperatur fester, alkalistabiler und scherstabiler
Schaumregulator enthalten sein.
Zu den geeigneten synthetischen Aniontensiden, die in fester, feinteili
ger, weitgehend wasserfreier Form in das erfindungsgemäße Tensidgemisch
eingearbeitet werden können, gehören insbesondere solche vom Sulfonat-
oder Sulfat-Typ, die normalerweise als Alkalisalze, bevorzugt als Natrium
salze vorliegen. Insbesondere die genannten Tenside vom Sulfonat-Typ können
jedoch auch in form ihrer freien Säuren eingesetzt werden. Geeignete an
ionische Tenside vom Sulfonat-Typ sind Alkylbenzolsulfonate mit linearen
C9-13-Alkylketten, insbesondere Dodecylbenzolsulfonat, lineare Alkansulfo
nate mit 11 bis 15 C-Atomen, wie sie durch Sulfochlorierung beziehungsweise
Sulfoxidation von Alkanen und anschließende Verseifung beziehungsweise
Neutralisation erhältlich sind, Salze von Sulfofettsäuren sowie deren
Ester, die sich von insbesondere in α-Stellung sulfonierten gesättigten
C12-18-Fettsäuren und niederen Alkoholen, wie Methanol, Ethanol und Pro
panol ableiten, und Olefinsulfonate, wie sie zum Beispiel durch SO₃-Sulfo
nierung entständiger C12-18-Olefine und anschließende alkalische Hydrolyse
gebildet werden. Geeignete Tenside vom Sulfat-Typ sind insbesondere die
primären Alkylsulfate mit vorzugsweise linearen Alkylresten mit 10 bis 20
C-Atomen, die ein Alkali-, Ammonium- oder Alkyl- beziehungsweise Hydroxyal
kyl-substituiertes Ammoniumion als Gegenkation besitzen. Besonders geeignet
sind die Derivate der linearen Alkohole mit insbesondere 12 bis 18 C-Atomen
und deren verzweigtkettiger Analoga, der sogenannten Oxoalkohole. Brauchbar
sind demgemäß insbesondere die Sulfatierungsprodukte primärer Fettalkohole
mit linearen Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl- oder Octadecylresten sowie
deren Gemische. Besonders bevorzugte Alkylsulfate enthalten einen Talg
alkylrest, das heißt Mischungen mit im wesentlichen Hexadecyl- und Octa
decylresten. Die Alkylsulfate können in bekannter Weise durch Reaktion der
entsprechenden Alkoholkomponente mit einem üblichen Sulfatierungsreagenz,
insbesondere Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure, und anschließende Neu
tralisation mit Alkali-, Ammonium- oder Alkyl- beziehungsweise Hydroxy
alkyl-substituierten Ammoniumbasen hergestellt werden. Außerdem können die
sulfatierten Alkoxylierungsprodukte der genannten Alkohole, sogenannte
Ethersulfate, in den Mitteln enthalten sein. Vorzugsweise enthalten der
artige Ethersulfate 2 bis 30, insbesondere 4 bis 10, Ethylenglykol-Gruppen
pro Molekül.
Bevorzugte synthetische Aniontenside sind Alkylbenzolsulfonate und/oder
Alkylsulfate.
Unter den in den erfindungsgemäßen Tensidmischungen enthaltenen Carbonsäu
ren beziehungsweise deren Salzen kommen vorzugsweise gesättigte und/oder
ungesättigte C12-18-Fettsäuren, beispielsweise Kokos-, Palmkern- oder Talg
fettsäure, beziehungsweise deren Alkalisalze (Seifen) in Frage. Besonders
bevorzugt ist der Einsatz eines Carbonsäuregemisches aus, jeweils bezogen
auf gesamtes Carbonsäuregemisch, 2 Gew.-% bis 8 Gew.-% C₁₄-, bis zu
1 Gew.-% C₁₅-, 18 Gew.-% bis 24 Gew.-% C₁₆-, bis zu 3 Gew.-% C₁₇-,
20 Gew.-% bis 42 Gew.-% C₁₈- und 30 Gew.-% bis 44 Gew.-% C₂₀- bis C₂₂-Car
bonsäure oder deren Alkalisalzen.
Der bei Raumtemperatur feste, alkalistabile und scherstabile Schaumregula
tor kann beispielsweise unter Polysiloxan-Kieselsäure-Gemischen, wobei die
darin enthaltene feinteilige Kieselsäure vorzugsweise silaniert ist, aus
gewählt werden. Die Polysiloxane können sowohl aus linearen Verbindungen
wie auch aus vernetzten Polysiloxan-Harzen sowie aus deren Gemischen be
stehen. Weitere Entschäumer sind Paraffinkohlenwasserstoffe, insbesondere
Mikroparaffine und Paraffinwachse, deren Schmelzpunkt oberhalb 40°C liegt,
gesättigte Fettsäuren beziehungsweise Seifen mit insbesondere 20 bis 22
C-Atomen, zum Beispiel Natriumbehenat, und Alkalisalze von Phosphorsäure
mono- und/oder -dialkylestern, in denen die Alkylketten jeweils 12 bis
22 C-Atome aufweisen. Besonders bevorzugt wird Natriummonoalkylphosphat
und/oder -dialkylphosphat mit C16- bis C₁₈-Alkylgruppen eingesetzt. Der
Anteil der Schaumregulatoren kann, bezogen auf erfindungsgemäße Tensid
mischung, vorzugsweise 0,2 Gew.-% bis 2 Gew.-% betragen. In vielen Fällen
kann durch eine geeignete Auswahl der nichtionischen Tenside die Neigung
zum Schäumen vermindert werden, so daß auf den Einsatz von entschäumenden
Schaumregulatoren gegebenenfalls ganz verzichtet werden kann.
Im Rahmen der Herstellung der erfindungsgemäßen Tensidgemische ist wich
tig, daß die bei Raumtemperatur festen Bestandteile, zu denen die Carbon
säure beziehungsweise deren Salz sowie gegebenenfalls das synthetische An
iontensid und der Schaumregulator gehören, möglichst homogen mit den nicht
ionischen Tensiden vermischt werden. Dazu geht man vorzugsweise so vor,
daß man mindestens eines der nichtionischen Tenside der Formel (I) oder
(II) auf Temperaturen im Bereich von 60°C bis 120°C, insbesondere von
70°C bis 90°C erwärmt, bei diesen Temperaturen die festen Bestandteile
im nichtionischen Tensid löst oder dispergiert und das entstehende Ge
misch, gegebenenfalls nach Zugabe des zweiten nichtionischen Tensids, auf
Temperaturen von 40°C bis Raumtemperatur abkühlt.
Bei diesem Verfahren legt man aus Gründen des dann niedrigeren Energiebe
darfs beim Aufheizen vorzugsweise dasjenige nichtionische Tensid gemäß
Formel (I) oder (II) vor, das in geringerer Menge eingesetzt werden soll,
erwärmt, mischt gegebenenfalls den Schaumregulatur zu, gibt anschließend
die Carbonsäure beziehungsweise deren Alkalisalz, dann gegebenenfalls das
synthetische Aniontensid und zuletzt das nicht vorgelegte nichtionische
Tensid gemäß Formel (I) oder (II) zu.
Das erfindungsgemäße Tensidgemisch ist weitgehend lagerstabil und bei Tem
peraturen von Raumtemperatur bis 40°C fließfähig, auch wenn bei dieser
Temperatur die im Gemisch enthaltenen Feststoffe nicht immer vollständig
im nichtionischen Tensid gelöst sind.
Das Tensidgemisch kann zur Herstellung flüssiger bis pastenförmiger Wasch-
oder Reinigungsmittel verwendet werden, die in im Prinzip bekannter Weise
durch Zumischen weiterer in derartigen Mitteln üblicher Inhaltsstoffe her
gestellt werden können. Vorzugsweise wird es jedoch zur Herstellung von
thixotropen pastenförmigen Wasch- oder Reinigungsmitteln verwendet, die
aus einer flüssigen Phase und einer darin dispergierten feinteiligen Phase
bestehen. Die flüssige Phase derartiger Mittel wird dabei im wesentlichen
aus den in dem erfindungsgemäßen Tensidgemisch enthaltenen nichtionischen
Tensiden gemäß den Formeln (I) und (II) gebildet.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Tensidgemischs hat den Vorteil, daß
in dieses sämtliche Substanzen, welche die Viskosität des Fertigproduktes
wesentlich beeinflussen, insbesondere die Carbonsäure beziehungsweise
deren Salz, eingearbeitet sind. Dadurch wird die homogene Einarbeitung
dieser Substanzen in fertige Wasch- oder Reinigungsmittel wesentlich er
leichtert, was zur konstanten Produktqualität, insbesondere bezüglich
seiner Viskosität, beiträgt. Zusätzlich ergeben sich durch das erfindungs
gemäße Vorgemisch auch Vorteile bei der Herstellung pastenförmiger Fertigprodukte,
da beim Einarbeiten der Carbonsäure beziehungsweise deren Salzen
in Pulverform ein vorhergehendes Mahlen erforderlich ist. Dabei kommt es
in aller Regel aus nicht vollständig geklärten Gründen zu einem Verlust an
Seifen-Aktivsubstanz, was bei Einsatz des erfindungsgemäßen Tensidgemisches
völlig vermieden werden kann. Im übrigen wurde gefunden, daß sich bei Ver
wendung des erfindungsgemäßen Tensidgemisches in der Herstellung thixo
troper Pasten deren Endviskosität vorteilhafterweise wesentlich rascher
einstellt als bei separatem Einsatz der Einzelkomponenten des Tensidge
misches.
Ein pastenförmiges Wasch- oder Reinigungsmittel im Rahmen der Erfindung
ist im wesentlichen wasserfrei, thixotrop und enthält insbesondere
20 Gew. -% bis 80 Gew. -% des erfindungsgemäßen Tensidgemischs und 20 Gew. -%
bis 80 Gew.-% zusätzliche feste pulverförmige feinteilige Bestandteile,
wobei es eine Viskosität im Bereich von 10 000 mPa · s bis 500 000 mPa · s bei
20°C und einer Schergeschwindigkeit von 0,025 s-1, zu ermitteln mit einem
Plattenviskosimeter Carrimed®CS 100 mit gerillter 2-cm-Platte (Cross
Hatch Flat Plate), Plattenabstand 1,5 mm, aufweist. Bei Einwirkung von
ausreichenden Scherkräften weist ein erfindungsgemäßes Mittel eine erheb
lich, in der Regel 2- bis 15-fach niedrigere Viskosität auf, die bei einer
Schergeschwindigkeit von 0,2 s-1 und ansonsten gleichen Meßbedingungen im
Bereich von 5000 mPa · s bis 130 000 mPa · s, insbesondere von 5 000 mPa · s
bis 13 000 mPa · s, und bei einer Schergeschwindigkeit von 2 s-1 und anson
sten gleichen Meßbedingungen im Bereich von 400 mPa · s bis 100 000 mPa · s,
insbesondere von 400 mPa · s bis 1600 mPa · s, liegt. Diese Viskositätsernie
drigung ist weitgehend reversibel, das heißt nach Beendigung der Scherung
geht das Mittel ohne Auftreten von Entmischung wieder in seinen ursprüng
lichen physikalischen Zustand über. In diesem Zusammenhang ist zu beach
ten, daß sich die genannten Viskositäten nicht auf Messungen direkt nach
Herstellung der Paste beziehen, sondern auf gelagerte, sozusagen im Gleich
gewicht befindliche Pasten, da die im Rahmen des Herstellprozesses einwir
kenden Scherkräfte zu einer niedrigeren Pastenviskosität führen, welche
sich erst im Lauf der Zeit zur maßgeblichen Endviskosität erhöht. Lager
dauern von 1 Monat sind dafür in der Regel völlig ausreichend.
Die als feste Phase enthaltenen Bestandteile des pastenförmigen Mittels
sollen feinteilig sein und eine mittlere Korngröße im Bereich von 5 µm bis
100 µm aufweisen, wobei höchstens 10% der Teilchen eine Korngröße von
mehr als 150 µm aufweisen. Überraschenderweise ist es möglich, relativ
grobkörnige Feststoffe, beispielsweise solche, die 20% bis 50% Teilchen
mit Korngrößen über 80 µm enthalten, ohne Nachteil in die pastenförmigen
Mittel einzuarbeiten. Vorzugsweise beträgt die mittlere Korngröße der die
feste Phase bildenden Teilchen 10 µm bis 80 µm und insbesondere 10 µm bis
60 µm, wobei die maximale Korngröße unterhalb 200 µm, insbesondere unter
150 µm liegt. Die mittlere Korngröße bezieht sich auf die Volumen-Vertei
lung der Teilchen, die nach bekannten Methoden (beispielsweise mittels
Coulter Counter) bestimmt werden kann.
Im Rahmen der Optimierung der erfindungsgemäßen Pasten wurde festgestellt,
daß besonders stabile pastenförmige Mittel erhalten werden, wenn im für
deren Herstellung eingesetzten erfindungsgemäßen Tensidvorgemisch das
synthetische Aniontensid in seiner Säureform, beispielsweise als freie
Alkylbenzolsulfonsäure, eingesetzt wird, und/oder die Carbonsäure als Al
kalisalz eingesetzt wird. Obwohl die entstehenden pastenförmigen Mittel
die gleiche Bruttozusammensetzung hatten, waren sie überraschenderweise
noch stabiler als solche Mittel, die unter Zuhilfenahme von Tensidgemischen
hergestellt wurden, in welche freie Carbonsäure und synthetisches Anion
tensid in Alkalisalzform eingearbeitet worden waren.
Das pastenförmige Waschmittel wie auch das zu dessen Herstellung dienende
Tensidgemisch ist im wesentlichen frei von Wasser und organischen Lösungs
mitteln. Unter im "wesentlichen frei von Wassern" ist ein Zustand zu ver
stehen, bei dem der Gehalt an flüssigem, das heißt nicht in Form von Hy
dratwasser und Konstitutionswasser liegendem Wasser unter 2 Gew.-%, vor
zugsweise unter 1 Gew.-% und insbesondere unter 0,5 Gew.-% liegt. Höhere
Wassergehalte sind nachteilig, da sie die Viskosität des Mittels überpro
portional erhöhen und insbesondere seine Stabilität verringern. Organische
Lösungsmittel, zu denen die üblicherweise in Flüssigkonzentraten verwende
ten niedermolekularen und niedrigsiedenden Alkohole und Etheralkohole zäh
len, sowie hydrotrope Verbindungen, sind, abgesehen von Spuren, die mit
einzelnen Wirkstoffen eingebracht werden können, ebenfalls abwesend.
Das Mittel enthält eine feste Phase, die in der flüssigen Tensidphase ho
mogen dispergiert ist und welche die sonstigen reinigend wirkenden Wasch
mittelbestandteile sowie gegebenenfalls Hilfsstoffe enthält. Zu diesen
sonstigen reinigend wirkenden Bestandteilen zählen in erster Linie Wasch
alkalien und sequestrierend wirkende Verbindungen.
Die flüssige Phase des erfindungsgemäßen pastenförmigen Mittels besteht im
wesentlichen aus den nichtionischen Tensiden gemäß den Formeln (I) und
(II) aus dem erfindungsgemäßen Tensidgemisch sowie aus dem gegebenenfalls
in diesem Tensidgemisch enthaltenen synthetischen Aniontensid, das sich im
wesentlichen in der flüssigen Phase verteilt. Wenn das erfindungsgemäße
Tensidgemisch bei niedrigeren Temperaturen gelagert oder transportiert
werden soll, werden zweckmäßigerweise nichtionische Tenside eingesetzt,
deren Stockpunkt (Erstarrungspunkt) unterhalb 5°C liegt, um eine Verfesti
gung des Tensidgemischs möglichst zu vermeiden. Für die unter Verwendung
des erfindungsgemäßen Tensidgemischs hergestellten erfindungsgemäßen
pastenförmigen Mittel spielt dieses Problem keine Rolle, da die Mittel
schon bei Raumtemperatur eine derart hohe Viskosität aufweisen, daß eine
eventuelle weitere Verfestigung bei niedrigeren Temperaturen keine Bedeu
tung besitzt.
Bevorzugtes, in der festen Phase des erfindungsgemäßen Mittels enthaltenes
Waschalkali ist amorphes Alkalisilikat, insbesondere Natriummetasilikat
der Zusammensetzung Na₂O : SiO₂ von 1 : 0,8 bis 1 : 1,3, vorzugsweise
1 : 1, das in wasserfreier Form eingesetzt wird. Neben dem Metasilikat ist
auch wasserfreies Alkalicarbonat geeignet, das jedoch aufgrund von Absorp
tionsvorgängen größere Anteile an flüssiger Phase erfordert und daher we
niger bevorzugt ist. Der Anteil der Mittel an Silikat kann 35 Gew.-% bis
70 Gew. -%, vorzugsweise 40 Gew. -% bis 65 Gew. -% und insbesondere 45 Gew. -%
bis 55 Gew.-% betragen. Alkalicarbonat ist höchstens bis zu 20 Gew.-%,
vorzugsweise unter 10 Gew. -%, vorhanden.
Als Sequestrierungsmittel eignen sich solche aus der Klasse der Aminopoly
carbonsäuren und Polyphosphonsäuren. Zu den Aminopolycarbonsäuren zählen
Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpenta
essigsäure sowie deren höhere Homologen. Geeignete Polyphosphonsäuren sind
1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Aminotri-(methylenphosphonsäure),
Ethylendiamintetra-(methylenphosphonsäue) und deren höhere Homologen, wie
zum Beispiel Diethylentetramintetra-(methylenphosphonsäure). Die vorge
nannten Säuren kommen üblicherweise in Form Ihrer Alkalisalze, insbeson
dere der Natrium- beziehungsweise Kaliumsalze zur Anwendung. Bevorzugt
wird Natriumnitrilotriacetat in Anteilen bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise
2 Gew.-% bis 6 Gew.-% eingesetzt.
Zu den geeigneten Sequestrierungsmitteln gehören ferner monomere Polycar
bonsäuren beziehungsweise Hydroxypolycarbonsäuren, insbesondere in Form
der Alkalisalze, beispielsweise Natriumcitrat und/oder Natriumgluconat.
Zu den bevorzugt eingesetzten Sequestrierungsmitteln zählen homopolymere
und/oder copolymere Carbonsäuren beziehungsweise deren Alkalisalze, wobei
die Natrium- oder Kaliumsalze bevorzugt sind. Als besonders geeignet haben
sich polymere Carboxylate beziehungsweise polymere Carbonsäuren mit einer
relativen Molekülmasse von mindestens 350, in Form ihrer wasserlöslichen
Salze, insbesondere in Form der Natrium- und/oder Kaliumsalze, erwiesen,
wie oxidierte Polysaccharide gemäß der internationalen Patentanmeldung
WO 93/08251, Polyacrylate, Polyhydroxyacrylate, Polymethacrylate, Poly
maleate und insbesondere Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure bzw.
Maleinsäureanhydrid, vorzugsweise solche aus 50 bis 70% Acrylsäure und 50
bis 10% Maleinsäure, wie sie beispielsweise in der europäischen Patent
schrift EP 022 551 charakterisiert sind. Die relative Molekülmasse der
Homopolymeren liegt im allgemeinen zwischen 1000 und 100 000, die der Copo
lymeren zwischen 2000 und 200 000, vorzugsweise 50 000 bis 120 000, bezogen
auf freie Säure. Ein besonders bevorzugtes Acrylsäure-Maleinsäure-Copoly
mer weist eine relative Molekülmasse von 50 000 bis 100 000 auf. Geeignete,
wenn auch weniger bevorzugte Verbindungen dieser Klasse sind Copolymere
der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Vinylethern, wie Vinylmethylethern,
Vinylester, Ethylen, Propylen und Styrol, in denen der Anteil der Säure
mindestens 50 Gew. -% beträgt. Als polymere Carboxylate beziehungsweise
Carbonsäuren können auch Terpolymere eingesetzt werden, die als Monomere
zwei Carbonsäuren und/oder deren Salze sowie als drittes Monomer Vinylal
kohol und/oder ein Vinylalkohol-Derivat oder ein Kohlenhydrat enthalten.
Das erste saure Monomer bzw. dessen Salz leitet sich von einer monoethyle
nisch ungesättigten C₃-C₈-Carbonsäure und vorzugsweise von einer C₃-C₄-
Monocarbonsäure, insbesondere von der (Meth-)acrylsäure ab. Das zweite
saure Monomer bzw. dessen Salz kann ein Derivat einer C₄-C₈-Dicarbonsäure,
vorzugsweise einer C₄-C₈-Dicarbonsäure sein, wobei Maleinsäure bevorzugt
ist. Die dritte monomere Einheit wird in diesem Fall von Vinylalkohol und/
oder vorzugsweise einem veresterten Vinylalkohol gebildet. Insbesondere
sind Vinylalkohol-Derivate bevorzugt, welche einen Ester aus kurzkettigen
Carbonsäuren, beispielsweise von C₁-C₄-Carbonsäuren, mit Vinylalkohol dar
stellen. Bevorzugte Terpolymere enthalten dabei 60 bis 95 Gew.-%, insbe
sondere 70 bis 90 Gew. -% (Meth)acrylsäure bzw. (Meth)acrylat, besonders
bevorzugt Acrylsäure bzw. Acrylat, und Maleinsäure bzw. Maleat sowie 5 bis
40 Gew. -%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% Vinylalkohol und/oder Vinylace
tat. Ganz besonders bevorzugt sind dabei Terpolymere, in denen das Ge
wichtsverhältnis (Meth)acrylsäure bzw. (Meth)acrylat zu Maleinsäure bzw.
Maleat zwischen 1 : 1 und 4 : 1, vorzugsweise zwischen 2 : 1 und 3 : 1 und insbe
sondere 2,1 und 2,5 : 1 liegt. Dabei sind sowohl die Mengen als auch die
Gewichtsverhältnisse auf die Säuren bezogen. Das zweite saure Monomer bzw.
dessen Salz kann auch ein Derivat einer Allylsulfonsäure sein, die in
2-Stellung mit einem Alkylrest, vorzugsweise mit einem C₁-C₄-Alkylrest,
oder einem aromatischen Rest, der sich vorzugsweise von Benzol oder Ben
zol-Derivaten ableitet, substituiert ist. Bevorzugte Terpolymere enthalten
dabei 40 bis 60 Gew. -%, insbesondere 45 bis 55 Gew. -% (Meth)acrylsäure
bzw. (Meth)acrylat, besonders bevorzugt Acrylsäure bzw. Acrylat, 10 bis 30
Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-% Methallylsulfonsäure bzw. Methallyl
sulfonat und als drittes Monomer 15 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40
Gew. -% eines Kohlenhydrats. Dieses Kohlenhydrat kann dabei beispielsweise
ein Mono-, Di-, Oligo- oder Polysaccharid sein, wobei Mono-, Di- oder Oli
gosaccharide bevorzugt sind, besonders bevorzugt ist Saccharose. Durch den
Einsatz des dritten Monomers werden Sollbruchstellen in dem Polymer einge
baut, die für die Abbaubarkeit des Polymers verantwortlich sind. Die ein
gesetzten Terpolymere lassen sich nach jedem der bekannten und üblichen
Verfahren herstellen. Bevorzugt werden auch solche Terpolymere eingesetzt,
die entweder vollständig oder zumindest partiell, insbesondere zu mehr als
50%, bezogen auf die vorhandenen Carboxylgruppen, neutralisiert sind. Be
sonders bevorzugte Terpolymere werden nach einem Verfahren hergestellt,
das in den deutschen Patentanmeldungen DE 42 21 381 und DE 43 00 772 be
schrieben sind.
Brauchbar sind ferner Polyacetalcarbonsäuren, wie sie beispielsweise in
den US-Patentschriften US 4 144 226 und US 4 146 495 beschrieben sind und
durch Polymerisation von Estern der Glykolsäure, Einführung stabiler ter
minaler Endgruppen und Verseifung zu dem Natrium- oder Kaliumsalzen erhal
ten werden. Geeignet sind ferner polymere Säuren, die durch Polymerisation
von Acrolein und Disproportionierung des Polymers nach Canizzaro mittels
starker Alkalien erhalten werden. Sie sind im wesentlichen aus Acrylsäure-
Einheiten und Vinylalkohol-Einheiten beziehungsweise Acrolein-Einheiten
aufgebaut.
Der Anteil an organischen, carboxylgruppenhaltigen Buildermaterialien im
erfindungsgemäßen pastenförmigem Mittel kann bis zu 10 Gew. -%, vorzugswei
se 1 Gew.-% bis 7,5 Gew.-% und insbesondere 2 Gew.-% bis 5 Gew.-%, der an
Polyphosphonsäuren bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 Gew.-% bis 1,5 Gew.-%
und insbesondere 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% betragen. Auch diese genannten
Substanzen werden in wasserfreier Form eingesetzt.
Als brauchbare sequestrierende Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung
sind ferner kristalline Alkalisilikate sowie feinteilige Alkalialumosili
kate, insbesondere Zeolithe vom Typ NaA anzusehen. Geeignete Zeolithe wei
sen ein Calciumbindevermögen im Bereich von 100 bis 200 mg CaO/g (gemäß
den Angaben in der deutschen Patentschrift DE 24 12 837 C2) auf. Ihre Teil
chengröße liegt üblicherweise im Bereich von 1 µm bis 10 µm. Sie kommen in
trockener Form zum Einsatz. Das in den Zeolithen in gebundener Form ent
haltene Wasser stört im vorliegenden Falle nicht. Als kristalline Silika
te, die allein oder im Gemisch mit den genannten Alumosilikaten vorliegen
können, werden vorzugsweise kristalline Schichtsilikate der Formel
NaMSixO2x+1+yH₂O eingesetzt, in denen M für Natrium steht, x eine Zahl von
1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3
oder 4 sind. Derartige kristalline Schichtsilikate werden beispielsweise
in der europäischen Patentanmeldung 164 514 beschrieben. Insbesondere sind
sowohl β- als auch ∂-Natriumdisilikate Na₂Si₂O₅ · yH₂O bevorzugt, wobei β-
Natriumdisilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann,
das in der internationalen Patentanmeldung W091/08171 beschrieben ist.
Brauchbare kristalline Silikate sind unter den Bezeichnungen SKS-6 (Her
steller Hoechst) und Nabion® 15 (Hersteller Rhone-Poulenc) im Handel.
Der Gehalt an anorganischem Buildermaterial in der Paste kann bis zu
35 Gew. -%, vorzugsweise bis zu 25 Gew. -% und insbesondere 10 Gew. -% bis
25 Gew. -% betragen.
Die erfindungsgemäßen Waschpasten sind vorzugsweise phosphatfrei. Sofern
ein Phosphatgehalt ökologisch unbedenklich ist (zum Beispiel bei einer
Phosphate eliminierenden Abwasserreinigung), können auch polymere Alkali
phosphate, wie Natriumtripolyphosphat, anwesend sein. Ihr Anteil kann bis
zu 20 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel, betragen, wobei der Anteil
der übrigen Feststoffe, zum Beispiel des Alkalisilikats und/oder Alumosi
likats, entsprechend vermindert wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an
Tripolyphosphat höchstens 10 Gew. -%.
Als weitere Bestandteile, die ebenfalls überwiegend der festen Phase zuzu
ordnen sind, kommen Waschhilfsstoffe in Frage. Zu diesen zählen Vergrauungs
inhibitoren, optische Aufheller, Bleichmittel und Farbstoffe. Soweit Duft
stoffe mitverwendet werden, die im allgemeinen flüssig sind, gehen diese
in die flüssige Phase über. Aufgrund ihrer geringen Menge sind sie jedoch
auf das Fließverhalten der Pasten ohne nennenswerten Einfluß.
Geeignete Vergrauungsverhüter beziehungsweise soil-release-Wirkstoffe sind
Celluloseether, wie Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxyalkyl
cellulosen und Cellulosemischether, wie Methylhydroxyethylcellulose,
Methylhydroxypropylcellulose und Methyl-Carboxymethylcellulose. Vorzugs
weise werden Natrium-Carboxymethylcellulose und deren Gemische mit Methyl
cellulose eingesetzt. Der Anteil an Vergrauungsinhibitoren beträgt im all
gemeinen bis zu 2 Gew.-% und liegt vorzugsweise bei 0,5 Gew.-% bis
1,5 Gew.-%.
Als optische Aufheller für Textilien aus Cellulosefasern (Baumwolle) ins
besondere Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure bzw. deren Alkalime
tallsalze enthalten. Geeignet sind z. B. Salze der 4,4′-Bis(2-anilino-4-
morpholino-1,3,5-triazin-6-yl-amino)-stilben-2,2′-disulfonsäure oder gleich
artig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholinogruppe eine
Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe oder eine 2-Methoxyethylamino
gruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ des substituierten
4,4′-Distyryl-diphenyls anwesend sein, zum Beispiel 4,4′-Bis-(4-chlor-3-
sulfostyryl)-diphenyl. Auch Gemische von Aufhellern können verwendet wer
den. Für Polyamidfasern eignen sich Aufheller vom Typ der 1,3-Diaryl-2-
pyrazoline, beispielweise 1-(p-Sulfoamoylphenyl)-3-(p-chlorphenyl)-2-
pyrazolin sowie gleichartig aufgebaute Verbindungen. Der Gehalt des Mittels
an optischen Aufhellern beziehungsweise Aufhellergemischen beträgt im all
gemeinen bis zu 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%.
Als weiterer Bestandteil der festen Phase können feinteilige Bleichmittel
anwesend sein. Brauchbar sind Perverbindungen, wie Natriumperborat-mono
hydrat, Caroate (KHSO₅) sowie organische Persäuren, wie Perbenzoate oder
Peroxyphthalate. Diese Perverbindungen sind in den erfindungsgemäßen Mit
teln aufgrund der weitgehenden Abwesenheit von Wasser lagerstabil. Gege
benenfalls können auch bekannte Bleichaktivatoren anwesend sein, die bei
Zugabe von Wasser mit den Perverbindungen unter Bildung von Persäuren hy
drolysieren, beispielsweise N-Acyl- bzw. O-Acyl-Verbindungen, vorzugsweise
N,N′-tetraacylierte Diamine, wie N,N,N′,N′-Tetraacetylethylendiamin,
ferner Carbonsäureanhydride, wie Benzoesäureanhydrid und Phthalsäurean
hydrid, und Ester von Polyolen, wie Glucosepentaacetat. Da in gewerblichen
Wäschereien die Bleichkomponente vielfach der Waschlauge gesondert zuge
setzt und in der Regel nur bei besonderem Bedarf angewendet wird, kann auf
einen Gehalt der Paste an Bleichmitteln in derartigen Fällen verzichtet
werden.
Als weiterer Vorteil der Erfindung ist zu werten, daß auf den Zusatz von
Polyethylenglykolen mit niedrigem Molekulargewicht von etwa 200 bis 800,
wodurch üblicherweise bei Gehalten von bis zu 15% die Fließeigenschaften
der Pasten verbessert werden sollen, völlig verzichtet werden kann. Diese
Zusatzstoffe tragen zur Waschkraft nichts bei und sind daher unerwünscht.
Aus dem gleichen Grund fehlen Paraffinöle beziehungsweise flüssige Paraf
fingemische in den erfindungsgemäßen pastenförmigen Mitteln vorzugsweise
ganz. Geringe Mengen derartiger Stoffe können jedoch, da sie normalerweise
eine gewisse Schaumreduzierung unter Anwendungsbedingungen bewirken, was
sich besonders im Nachspülcyclus vorteilhaft bemerkbar machen kann, zur
Unterstützung des bei Raumtemperatur festen Schaumregulators enthalten
sein. Vorzugsweise beträgt der Anteil an derartigen flüssigen schaumredu
zierenden Wirkstoffen, zu denen neben den genannten Paraffinölen auch
flüssige langkettige Ether gehören, in den erfindungsgemäßen pastenförmi
gen Mitteln nicht mehr als 5 Gew.-%, insbesondere von 0,1 Gew.-% bis
2 Gew. -%.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen pastenförmigen Mittel kann sich di
rekt an die Herstellung des erfindungsgemäßen Tensidvorgemischs anschlie
ßen, doch kann die erfindungsgemäße Tensidmischung auch nach ihrer Her
stellung problemlos über längere Zeit zwischengelagert werden. Bei der
Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel geht man vorzugsweise so vor, daß
man zu dem gegebenenfalls nach Lagerung wieder erwärmten, bei Temperaturen
von Raumtemperatur bis 40°C vorgelegten erfindungsgemäßen Tensidgemisch
in einem üblichen Rührkessel möglichst unter Vermeidung von übermäßigem
Lufteintrag die sonstigen festen Bestandteile, welche einzeln oder als
zwei oder mehrere Pulverkomponenten enthaltende Mischungen vorliegen kön
nen, zumischt. Die Zumischreihenfolge der feinteiligen Feststoffkomponen
ten ist dabei weitgehend beliebig, doch wird vorzugsweise das Alkalisili
kat als den größten Mengenanteil der festen Phase ausmachender Bestandteil
als letztes zugesetzt. Gleichfalls möglich ist die taktweise Zugabe der
feinteiligen Hauptkomponente, das heißt die Zugabe jeweils eines Teils des
Alkalisilikats im Wechsel mit den festen Nebenkomponenten. Nach dem Ver
mischen der Feststoffe mit dem Tensidvorgemisch wird die entstehende Paste
vorzugsweise in einer Mahlvorrichtung, beispielsweise einer Kolloidmühle,
auf die für die Festphase angegebene Korngröße vermahlen, falls die ein
gesetzten feinteiligen Feststoffe die angestrebten Korngrößen nicht schon
besaßen. Zweckmäßigerweise wird daran anschließend in einem weiteren Rühr
kessel eine abschließende Durchmischung der vermahlenen Feststoffbestand
teile mit der flüssigen Phase vorgenommen, wobei auch insbesondere
thermisch empfindliche Minderkomponenten, beispielsweise Bleichmittel,
Farb- und/oder Duftstoffe sowie Enzyme, insbesondere Protease, Amylasen
Lipase und/oder Cellulase und gegebenenfalls Enzymstabilisatoren, insbe
sondere niedere Carbonsäuren oder Calciumverbindungen, in die Paste einge
arbeitet werden können.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, 20 Gew.-Teile bis 45 Gew.-Teile eines erfindungsgemäßen fließfähi
gen Tensidvorgemisches, mit 40 Gew.-Teilen bis 65 Gew.-Teilen festem, pul
verförmigem Alkalisilikat und 2 Gew.-Teilen bis 10 Gew.-Teilen festem poly
merem Polycarboxylat, sowie bis zu 5 Gew.-Teilen, insbesondere wenn dies
im Tensidvorgemisch fehlt, 1 Gew.-Teil bis 3,5 Gew.-Teilen, synthetischem
anionischem Tensid, bis zu 10 Gew.-Teilen, insbesondere 1,5 Gew.-Teilen
bis 8 Gew.-Teilen Komplexbildner für Schwermetalle, bis zu 5 Gew.-Teilen,
insbesondere 0,5 Gew.-Teilen bis 3 Gew.-Teilen festem pulverförmigem
Celluloseether und bis zu 1 Gew.-Teil, insbesondere 0,1 Gew.-Teilen bis
0,5 Gew.-Teilen pulverförmigem optischem Aufheller zu mischen.
Die erfindungsgemäßen Pasten sind direkt nach ihrer Herstellung durch die
dabei einwirkenden Scherkräfte fließfähig und pumpbar und können ohne Prob
leme in Vorratsbehälter abgefüllt werden. Bei diesen Vorratsbehältern han
delt es sich, da die erfindungsgemäßen Pasten ohne Einwirken von Scher
kräften relativ rasch so viskos werden, daß sie ihre Fließfähigkeit ver
lieren und nicht mehr gepumpt werden können, vorzugsweise um Versandbehäl
ter, insbesondere mit starren Außenwänden, beispielsweise Fässer oder Ton
nen, in denen das Produkt zur gewerblichen Waschmaschine geliefert wird
und aus denen es mit Hilfe einer Entnahmevorrichtung, welche in der Lage
ist, ausreichende Scherkräfte zu entwickeln, in die Waschmaschine bezie
hungsweise deren Stammlaugenbehälter dosiert werden kann. Eine dafür gut
geeignete Vorrichtung ist in der Patentanmeldung "Pastenbehälter mit Ent
nahmevorrichtung" (H 530) der Anmelderin Henkel Ecolab GmbH & Co. OHG mit
gleichem Anmeldedatum beschrieben.
In einem beheizbaren Rührkessel wurden ethoxylierter C12-14-Fettalkohol
(mittlerer Ethoxylierungsgrad 3; Hersteller Henkel) und ethoxylierter und
anschließend propoxylierter C12-14-Fettalkohol (mittlerer Ethoxylierungs
grad 5, mittlerer Propoxylierungsgrad 4; Hersteller Henkel) in den nach
folgend in Tabelle 1 angegebenen Mengenverhältnissen auf 80°C erwärmt.
Unter Rühren wurden Phosphorsäuremono/di-stearat (Hersteller Hoechst) und
anschließend Fettsäure-Natriumsalz (Edenor® HT; Hersteller Henkel) sowie
Natrium-C9/11-Alkylbenzolsulfonat zugegeben und anschließend noch einige
Minuten bei 80°C gerührt. Man erhielt ein erfindungsgemäßes Tensidgemisch
(G1), das bei Raumtemperatur fließfähig und pumpbar war und ohne Verände
rung seiner Eigenschaften, insbesondere seiner Fließfähigkeit, mehrere
Monate gelagert werden konnte.
Tensidgemisch G1 (Gew.-Teile) | |
ethoxylierter Fettalkohol | |
20 | |
ethoxylierter/propoxylierter Fettalkohol | 10 |
Phosphorsäuremono/di-stearat | 1,5 |
Fettsäure-Natriumsalz | 1,5 |
Alkylbenzolsulfonat | 2 |
Zu 35 Gew.-Teilen des Tensidgemisches G1 aus Beispiel 1 wurden bei 55°C
die in Tabelle 2 angegebenen Mengen an Natriumnitrilotriacetat, polymerem
Polycarboxylat-Na-Salz (Sokalan® CP 5; Hersteller BASF), Natrium-hydroxy
ethan-1,1-diphosphonat, Celluloseether (Relatin® DM 4050; Hersteller
Aqualon), optischem Aufheller (Tinopal® CBS; Hersteller Ciba-Geigy) und
als letztem Natriummetasilikat, jeweils als wasserfreies Pulver, zugegeben,
wobei nach jedem zugesetzten Bestandteil etwa 1 Minute gerührt wurde, be
vor der nächste Bestandteil eingearbeitet wurde. Anschließend wurde das
entstandene Gemisch in einer Mahlvorrichtung (Walzenstuhl, kontinuierlicher
Durchsatz) gemahlen, in einen Rührkessel überführt und noch 10 Minuten bei
Eigentemperatur (ca. 40°C) ohne äußere Heizung gerührt. Man erhielt ein
direkt nach Herstellung fließfähiges pastenförmiges Waschmittel W1, das in
280-kg-Fässer abgefüllt wurde. Nach einer Lagerungsdauer von 10 Tagen wies
das Mittel eine Viskosität (gemessen bei 25°C mit einem Brookfield®
Rotationsviskosimeters DV-II mit Spindel Nr. 7 bei 5 Umdrehungen pro Minu
te) von 200 000 mPa · s, bei ansonsten gleichen Bedingungen bei 50 Um
drehungen pro Minute von 70 000 mPa · s auf. Diese Viskositätswerte der Paste
änderten sich bei Lagerung über 3 Monate nicht signifikant. Ebenso wurde
in diesem Zeitraum keine Separation beziehungsweise Phasentrennung beo
bachtet, auch wenn ein Teil der im Faß befindlichen Paste Scherkräften im
Rahmen der Pastenentnahme beziehungsweise Dosierung in eine gewerbliche
Waschmaschine unterworfen wurde.
Paste W1 (Gew.-Teile) | |
G1 | |
35 | |
Natriumnitrilotriacetat | 4 |
Sokalan® CP 5 | 5 |
Hydroxyethandiphosphonat | 1 |
Relatin® DM 4050 | 1,5 |
Tinopal® CBS | 0,2 |
Natriummetasilikat | 53,3 |
Claims (18)
1. Lagerstabiles, im wesentlichen wasserfreies, fließfähiges Tensidge
misch, enthaltend nichtionisches Tensid in Form von Alkoxylierungspro
dukten von Alkoholen und Seife, dadurch gekennzeichnet, daß es
40 Gew. -% bis 70 Gew. -% bei Raumtemperatur flüssiges nichtionisches
Tensid der allgemeinen Formel (I),
R¹-(OC₂H₄)n-OH (I)in der R¹ einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 10 bis 20 C-Atomen bedeu
tet und der mittlere Ethoxylierungsgrad n Werte von 1 bis 8 annehmen
kann,
20 Gew. -% bis 50 Gew. -% bei Raumtemperatur flüssiges nichtionisches Tensid der allgemeinen Formel (II),R²(OC₂H₄)r-(OC₃H₆)p-OH (II)in der R² einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 10 bis 20 C-Atomen bedeu tet, der mittlere Ethoxylierungsgrad r Werte von 2 bis 8 und der mitt lere Propoxylierungsgrad p Werte von 1 bis 6 annehmen kann, und
1 Gew. -% bis 10 Gew. -% einer C₁₀- bis C₂₂-Carbonsäure und/oder deren Alkalisalz enthält.
20 Gew. -% bis 50 Gew. -% bei Raumtemperatur flüssiges nichtionisches Tensid der allgemeinen Formel (II),R²(OC₂H₄)r-(OC₃H₆)p-OH (II)in der R² einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 10 bis 20 C-Atomen bedeu tet, der mittlere Ethoxylierungsgrad r Werte von 2 bis 8 und der mitt lere Propoxylierungsgrad p Werte von 1 bis 6 annehmen kann, und
1 Gew. -% bis 10 Gew. -% einer C₁₀- bis C₂₂-Carbonsäure und/oder deren Alkalisalz enthält.
2. Tensidgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätz
lich bis zu 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis 8 Gew.-% bei Raum
temperatur festes synthetisches Aniontensid, insbesondere Alkylbenzol
sulfonsäure, Alkali-Alkylbenzolsulfonat und/oder Alkali-Alkyl- be
ziehungsweise Alkenylsulfat, enthält.
3. Tensidgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es
zusätzlich bis zu 5 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.-% bis 4 Gew.-% bei
Raumtemperatur festen, alkalistabilen und scherstabilen Schaumregula
tor enthält.
4. Tensidgemisch nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß es 48 Gew.-% bis 64 Gew.-% nichtionisches Tensid der allge
meinen Formel (I), 28 Gew.-% bis 40 Gew.-% nichtionisches Tensid der
allgemeinen Formel (II) und 2 Gew.-% bis 6 Gew.-% Carbonsäure und/oder
deren Alkalisalz enthält.
5. Tensidgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß es ein Carbonsäuregemisch aus, jeweils bezogen auf gesamtes
Carbonsäuregemisch, 2 Gew.-% bis 8 Gew.-% C₁₄-, bis zu 1 Gew.-% C₁₅-,
18 Gew.-% bis 24 Gew.-% C₁₆-, bis zu 3 Gew.-% C₁₇-, 20 Gew.-% bis
42 Gew. -% C₁₈- und 30 Gew. -% bis 44 Gew. -% C₂₀- bis C₂₂-Carbonsäure
beziehungsweise deren Alkalisalze enthält.
6. Tensidgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß das nichtionische Tensid gemäß Formel (I) einen mittleren
Ethoxylierungsgrad n von 1 bis 6, insbesondere von 2 bis 4 und/oder
das nichtionische Tensid gemäß Formel (II) einen mittleren Ethoxy
lierungsgrad r von 3 bis 7 und/oder einen mittleren Propoxylierungs
grad p von 3 bis 5 aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung des Tensidgemisches gemäß einem der Ansprü
che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eines der
nichtionischen Tenside der Formel (I) oder (II) auf Temperaturen im
Bereich von 60°C bis 120°C erwärmt₁ bei diesen Temperaturen die
festen Bestandteile im nichtionischen Tensid löst oder dispergiert und
das entstehende Gemisch, gegebenenfalls nach Zugabe des zweiten nicht
ionischen Tensids, auf Temperaturen von 40°C bis Raumtemperatur ab
kühlt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die bei
Raumtemperatur festen Bestandteile bei Temperaturen im Bereich von
70°C bis 90°C mit dem nichtionischen Tensid beziehungsweise den
nichtionischen Tensiden mischt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das
jenige nichtionische Tensid gemäß Formel (I) oder (II) vorlegt, das in
geringerer Menge eingesetzt werden soll, erwärmt, gegebenenfalls den
Schaumregulatur zumischt, anschließend die Carbonsäure beziehungsweise
deren Alkalisalz, dann gegebenenfalls das synthetische Aniontensid und
zuletzt das nicht vorgelegte nichtionische Tensid gemäß Formel (I)
oder (II) zumischt.
10. Verwendung eines Tensidgemischs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 oder
eines nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9 hergestell
ten Tensidgemischs zur Herstellung pastenförmiger Wasch- oder Reini
gungsmittel.
11. Thixotropes pastenförmiges Wasch- oder Reinigungsmittel, das unter
Verwendung eines Tensidgemischs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 her
gestellt worden ist und ohne Einwirken von Scherkräften eine derartige
Viskosität aufweist, daß es bei Raumtemperatur unter Einwirken der
Schwerkraft nicht fließfähig ist, bei Scherung aber eine deutlich
niedrigere Viskosität aufweist und unter Einwirken der Schwerkraft
fließfähig ist.
12. Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnete daß es bei 25°C unter
Einsatz eines Brookfield®-Rotationsviskosimeters DV-II oder DV-II
plus mit Spindel Nr. 7 bei 5 Umdrehungen pro Minute eine Viskosität
über 100 000 mPa · s, insbesondere von 150 000 mPa · s bis 500 000 mPa · s,
und bei 50 Umdrehungen pro Minute eine Viskosität unter 100 000 mPa · s,
insbesondere von 10 000 mPa · s bis 90 000 mPa · s aufweist.
13. Pastenförmiges, im wesentlichen wasserfreies, thixotropes Wasch- oder
Reinigungsmittel, enthaltend 20 Gew.-% bis 80 Gew.-% des Tensidgemischs
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es
20 Gew.-% bis 80 Gew.-% feste pulverförmige Bestandteile mit einer
mittleren Korngröße von 5 µm bis 100 µm, vorzugsweise 10 µm bis 80 µm
und insbesondere 10 µm bis 60 µm enthält und bei 20°C eine Viskosität
im Bereich von 10 000 mPa · s bis 500 000 mPa · s bei einer Schergeschwin
digkeit von 0,025 s-1 sowie bei einer Schergeschwindigkeit von 0,2 s-1
eine Viskosität im Bereich von 5 000 mPa · s bis 130 000 mPa · s, insbe
sondere von 5 000 mPa · s bis 13 000 mPa · s, und bei einer Schergeschwin
digkeit von 2 s-1 eine Viskosität im Bereich von 400 mPa · s bis
10 000 mPa · s, insbesondere von 400 mPa · s bis 1 600 mPa · s, aufweist.
14. Verfahren zur Herstellung des pastenförmigen Mittels gemäß einem der
Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man zu dem gegebenen
falls nach Lagerung wieder erwärmten, bei Temperaturen von Raumtempe
ratur bis 40°C vorgelegten Tensidgemisch gemäß einem der Ansprüche 1
bis 6 in einem üblichen Rührkessel möglichst unter Vermeidung von über
mäßigem Lufteintrag die sonstigen festen Bestandteile, welche einzeln
oder als zwei oder mehrere Pulverkomponenten enthaltende Mischungen
vorliegen können, zumischt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man den den
größten Mengenanteil der festen Phase ausmachenden Bestandteil, insbe
sondere das Alkalisilikat, als letzten zusetzt.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß man
die feinteilige Hauptkomponente taktweise zugibt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß man nach dem Vermischen der Feststoffe mit dem Tensidvorgemisch
die entstehende Paste in einer Mahlvorrichtung auf die für die Fest
phase angegebene Korngröße vermahlt und daran anschließend eine ab
schließende Durchmischung der vermahlenen Feststoffbestandteile mit
der flüssigen Phase vornimmt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 40°C
20 Gew.-Teile bis 45 Gew.-Teile eines fließfähigen Tensidvorgemisches,
enthaltend 40 Gew. -% bis 70 Gew. -% bei Raumtemperatur flüssiges nicht
ionisches Tensid der allgemeinen Formel (I),
R¹-(OC₂H₄)n-OH (I)in der R¹ einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 10 bis 20 C-Atomen bedeu
tet und der mittlere Ethoxylierungsgrad n Werte von 1 bis 8 annehmen
kann, 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% bei Raumtemperatur flüssiges nichtioni
sches Tensid der allgemeinen Formel (II),R²-(OC₂H₄)r-(OC₃H₆)p-OH (II)in der R² einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 10 bis 20 C-Atomen bedeu
tet, der mittlere Ethoxylierungsgrad r Werte von 2 bis 8 und der mitt
lere Propoxylierungsgrad p Werte von 1 bis 6 annehmen kann, 1 Gew.-%
bis 10 Gew.-% einer C₁₀- bis C₂₀-Carbonsäure und/oder deren Alkali
salz, bis zu 10 Gew.-% bei Raumtemperatur festes synthetisches Anion
tensid sowie bis zu 5 Gew.-% bei Raumtemperatur festen, alkalistabilen
und scherstabilen Schaumregulator, mit
40 Gew.-Teilen bis 65 Gew.-Teilen festem, pulverförmigem Alkalisilikat und
2 Gew.-Teilen bis 10 Gew.-Teilen festem polymerem Polycarboxylat, so wie
bis zu 5 Gew.-Teilen, insbesondere wenn dies im Tensidvorgemisch fehlt, 1 Gew.-Teil bis 3,5 Gew.-Teilen, synthetischem anionischem Tensid,
bis zu 10 Gew.-Teilen, insbesondere 1,5 Gew.-Teilen bis 8 Gew.-Teilen Komplexbildner für Schwermetalle,
bis zu 5 Gew.-Teilen, insbesondere 0,5 Gew.-Teilen bis 3 Gew.-Teilen festem pulverförmigem Celluloseether und
bis zu 1 Gew.-Teil, insbesondere 0,1 Gew.-Teilen bis 0,5 Gew.-Teilen pulverförmigem optischem Aufheller mischt.
40 Gew.-Teilen bis 65 Gew.-Teilen festem, pulverförmigem Alkalisilikat und
2 Gew.-Teilen bis 10 Gew.-Teilen festem polymerem Polycarboxylat, so wie
bis zu 5 Gew.-Teilen, insbesondere wenn dies im Tensidvorgemisch fehlt, 1 Gew.-Teil bis 3,5 Gew.-Teilen, synthetischem anionischem Tensid,
bis zu 10 Gew.-Teilen, insbesondere 1,5 Gew.-Teilen bis 8 Gew.-Teilen Komplexbildner für Schwermetalle,
bis zu 5 Gew.-Teilen, insbesondere 0,5 Gew.-Teilen bis 3 Gew.-Teilen festem pulverförmigem Celluloseether und
bis zu 1 Gew.-Teil, insbesondere 0,1 Gew.-Teilen bis 0,5 Gew.-Teilen pulverförmigem optischem Aufheller mischt.
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