DE69407776T2

DE69407776T2 - Zusammensetzung und verfahren zur verbinderung der farbstoffübertragung

Info

Publication number: DE69407776T2
Application number: DE69407776T
Authority: DE
Inventors: Kakumanu Pramod
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2014-04-06
Also published as: JPH08508781A; ES2111924T3; WO1994024250A1; EP0693116B1; EP0693116A1; CA2160230A1; DE69407776D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Verhinderung der Farbstoffübertragung unter Textilien, wenn diese Textilien in einem wäßrigen Medium, wie beim Waschen, behandelt werden.

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Farbstoffübertragung unter Textilien in einem wäßrigen Bad (insbesondere einer Waschlösung) durch Entfärbung von Farbstoffen, welche von den Textilien in die Lösung ausbluten, und Zusammensetzungen zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens.
Eines der ärgerlichsten Probleme bei der Hauswäsche ist die Verfärbung bzw. Verfleckung von Textilien durch flüchtige Farbstoffe von anderen Textilien in der gleichen Wäsche. Hierbei handelt es sich um das als "Farbstoffübertragung" bekannte Problem. Es ist zweckmäßig, hier unter der Bedeutung dieses Begriffs die Übertragung von färbendem Material im "Schmutz" auf Textilien einzuschließen, welches in gleicher Weise auf andere Gegenstände bei der Wäsche übertragen werden kann.
Ein Weg zur Überwindung dieses Problems besteht darin, die aus den gefärbten Textilien ausgewaschenen, flüchtigen Farbstoffe zu bleichen, während sie in der Waschflotte sind und bevor sie eine nennenswerte Gelegenheit haben, an anderen Gegenständen in der Wäsche haften zu können. Gleichzeitig ist es ebenso wichtig, nicht die tatsächlich an den Textilien verbleibenden Farbstoffe zu bleichen, das heißt keine Farbschädigung zu verursachen.
Über viele Jahre enthielten Waschmittelzusammensetzungen Bleichmittel, um Flecken, wie Tee, Kaffee, Wein und Obstflecken auf der Haushaltswäsche zu entfärben. Am häufigsten wurden Natriumperborat oder ähnliche Verbindungen (Salze), welche in der Waschflotte Wasserstoffperoxid freisetzen, verwendet. Diese Verbindungen sind wirksame Bleichmittel hauptsächlich bei hohen Waschtemperaturen nahe dem Sieden. Persulfate, beispielsweise Oxone (Handelsbezeichnung), obwohl diese manchmal als Niedertemperatur-Bleichmittel angesehen wurden, haben tatsächlich geringe Wirkung bei niedrigen Temperaturen unter Waschbedingungen und können in diese Klasse einbezogen werden.
Da die meisten gefärbten Gegenstände nicht bei solchen Temperaturen gewaschen werden, schädigen diese Bleichmittel in der Praxis selten gefärbte Textilien, jedoch sind sie keine wirksamen Farbstoffübertragungs-Inhibitoren bei Temperaturen, bei denen gefärbte Textilien gewaschen werden.
Wasserstoffperoxid freisetzende Bleichmittel können bei niedrigeren Temperaturen effektiver gemacht werden. indem "Aktivatoren" zugesetzt werden, welche üblicherweise organische Säureanhydride Ester oder Imide sind. Diese Aktivatoren müssen in etwa dem gleichen molaren Anteil wie das Perhydrat-Bleichmittel vorliegen und werden bei der Anwendung nicht regeneriert. Sie sind somit keine Katalysatoren. Weiterhin greifen diese aktivierten Bleichmittel beabsichtigte Farben (Farbstoffe) sowie unbeabsichtigte Farben (Flecken) auf Textilien an und sind somit, da vielleicht ihre Wirkung auf dispergierte oder gelöste Farbstoffe zu gering ist, nicht sehr wirksam als Farbstoffübertragungs-Inhibitoren.
Eine Niedertemperatur-Bleichung kann wiederum bewirkt werden durch Verwendung agressiverer Oxidationmittel, wie Percarbonsäure-Bleichmittel. Diese können Farbschädigung und sogar Schädigung einiger Fasern verursachen und sind somit nicht sehr wirksame Farbstoffübertragungs-Inhibitoren. Chlor- Bleichmittel sind angemessen wirksame Farbstoffübertragungs-Inhibitoren sind jedoch im allgemeinen gegenüber gefärbten Textilien sehr schädlich.
Das US-Patent 4 077 768, Johnston et al., herausgegeben am 7. März 1978, beschreibt ein Verfahren zum Waschen oder Bleichen von Textilien, worin die Farbstoffübertragung unter Textilien verhindert wird durch Verwendung eines Oxidationsmittels, vorzugsweise Wasserstoffperoxid, und eines Bleichmittels, gewählt aus Eisenporphinen, Haeminchloriden und Eisenphthalocyaninen. Dieses Patent lehrt, daß zur Aufrechterhaltung der Wirksamkeit des Katalysators beim Farbstoff-Bleichverfahren, das Wasserstoffperoxid in die Lösung mit einer Rate freigesetzt werden sollte, welche nicht wesentlich größer ist, als sie durch Umsetzung mit Substanzen in der Lösung verbraucht wird. Es wird von Johnston et al. postuliert, daß überschüssiges Wasserstoffperoxid mit einer durch den Katalysator gebildeten Zwischenverbindung reagiert und hierdurch molekularen Sauerstoffbildet, welcher als Bleichmittel unwirksam ist, und welcher unverändert den Katalysator zerstört. Dieses Phenomän wird in Beispiel 1(b) von Johnston et al. veranschaulicht, bei dem das gesamte Wasserstoffperoxid zu einer Farbstofflösung in einem Aliquot zugegeben wurde, wodurch ein molares Verhältnis von Wasserstoffperoxid zu Katalysator von etwa 50:1 erzielt wurde. Als Ergebnis trat keine Oxidation des Farbstoffs auf. Wenn andererseits das Wasserstoffperoxid tropfenwelse über einen Zeitraum von 5 Minuten zugegeben wurde, trat eine wirksame Farbstoffbleichung auf. Johnston et al. schlagen deshalb vor, daß Wasserstoffperoxid zu der Katalysator enthaltenden Lösung im wesentlichen mit der gleichen Rate zugegeben werden sollte, wie es beim Bleichverfahren verbraucht wird. Johnston et al. schlagen weiterhin vor, daß, falls jemand wünscht, eine Wasserstoffperoxid-Feststoffquelle zu verwenden und diese gesamt zu der Bleichlösung in einem Aliquot zuzugeben, die Feststoffquelle mit einem Material (beispielsweise Talgalkohol) beschichtet werden sollte, um sicherzustellen, daß das Wasserstoffperoxid in die Lösung mit kontrollierter Geschwindigkeit freigesetzt wird, so daß das Wasserstoffperoxid beim Bleichverfahren mit im wesentlicher gleicher Rate verbraucht wird, wie es von der Feststoffquelle freigesetzt wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit anzugeben, um die Inhibierung der Farbstoffübertragung mit Wasserstoffperoxid und einem Bleichkatalysator zu erzielen, ohne die Notwendigkeit, Maßnahmen für eine regulierte Freisetzung von Wasserstoffperoxid in die Bleichlösung vorzunehmen.

Detaillerte Beschreibung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat sich nun gezeigt, daß bei Messung der Inhibierung der Farbstoffübertragung durch tatsächliche Übertragung von Farstoff von gefärbten auf weiße Textilien, im Gegensatz zur Farbmessung der Bleichung von Farstoff in Lösung, eine gewisse Inhibierung der Farbstoffübertragung bei einem molaren Verhältnis von 50:1 von Wasserstoffperoxid zu Metallporphin- Katalysator auftritt. Es wurde nun festgestellt, daß jedoch die Leistungsfähigkeit der Inhibierung der Farstoffübertragung verbessert werden kann durch Arbeiten innerhalb eines Bereichs von Molverhältnissen von Wasserstoffperoxid zu Katalysator, welcher unterhalb 50:1 liegt und innerhalb eines speziellen pH-Bereichs. Eine ausgezeichnete Inhibierung der Farbstoffübertragung wird ohne Regulierung der Geschwindigkeit der Wasserstoffperoxidzugabe erzielt. Der pH sollte im Bereich von etwa 9 bis etwa 10 (vorzugsweise etwa 9,3 bis etwa 9,7) liegen und das Molverhältnis von Wasserstoffperoxid zu Katalysator sollte etwa 20:1 bis 40:1 (vorzugsweise 25:1 bis 35:1) betragen.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung in ihrem Verfahrensaspekt ein Verfahren zur Behandlung von Textilien, welches Verfahren den Schritt des Kontaktierens der Textilien in einer wäßrigen Lösung umfaßt, welche
a) einen Bleichkatalysator, gewählt aus der Metalloporphin und Metalloporphyrine und deren wasserlösliche und wasserdispergierbare Derivate umfassenden Gruppe, und
b) Wasserstoffperoxid;
umfaßt, wobei die Konzentration von a) etwa 0,02 bis etwa 10 (vorzugsweise etwa 1 bis etwa 10) Mikromol (uM) pro Liter beträgt, und die anfängliche Konzentration an Wasserstoffperoxid in der Lösung derart ist, daß das Molverhältnis von Wasserstoffperoxid zu dem Katalysator etwa 20:1 bis etwa 40:1 beträgt, wobei die Lösung einen pH von etwa 9 bis etwa 10 aufweist.
Das hier beschriebene Verfahren wird vorzugsweise bei 5ºC bis etwa 75ºC, insbesondere etwa 20ºC bis 60ºC durchgeführt, wobei jedoch die Katalysatoren bis zu etwa 95ºC wirksam sind. Das Verfahren wird typischerweise beim Verfahren des Waschens von Textilien durchgeführt. Zusätzlich zu der Verschmutzung mit Materialien, welche Farbkörper enthalten können, sind typischerweise mindestens einige der Textilien in einer Wäschefüllung gefärbt, das heißt sie enthalten Farbstoffe, welche in die Waschlösung und auf andere Textilien ausbluten können.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ebenso Zusammensetzungen, welche zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens geeignet sind. Diese Zusammensetzungen umfassen:
a) einen Bleichkatalysator, gewählt aus der Metalloporphine und Metalleporphyrine und deren wasserlösliche und wasserdispergierbare Derivate umfassenden Gruppe, und
b) ein Bleichmittel, gewählt aus der Wasserstoffperoxid und wasserlösliche Quellen von Wasserstoffperoxid umfassenden Gruppe, wobei die Wasserlöslichkeit der Quelle so ist, daß im wesentlichen das gesamte Wasserstoffperoxid in der Quelle rasch in Lösung freigesetzt wird, wenn die Zusammensetzung zu Wasser gegeben wird, wobei das Molverhältnis von Wasserstoffperoxid zu Katalysator in der Zusammensetzung etwa 20:1 bis etwa 40:1 beträgt.
Diese Zusammensetzung sollte einen pH von etwa 9 bis etwa 10 aufweisen, wenn sie in Wasser bei einer ausreichenden Konzentration gelöst wird, um etwa 0,02 bis etwa 10 uM pro Liter des Bleichkatalysators vorzusehen.

Bleichkatalysator

Die erfindungsgemäßen Bleichkatalysatoren sind aus Metalloporphinen, Metalloporphyrinen und deren wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Derivaten gewählt.
Die Metalloporphinstruktur kann wie in der nachstehenden Formel I gezeigt, veranschaulicht werden. In der Formel I sind die Atompositionen der Porphinstruktur in herkömmlicher Weise nummeriert und die Doppelbindungen in herkömmlicher Weise eingefügt. In der Formel II wurden die Doppelbindungen bei der Zeichnung der Struktur ausgelassen, sind jedoch tatsächlich wie in I vorhanden.
Bevorzugte Metalloporphlnstrukturen sind diejenigen, welche an einem oder mehreren der 5-, 10-, 15- oder 20-Kohlenstoffpositionen der Formel I (meso-Positionen) mit einem Phenyl- oder Pyridyl-Substituenten substituiert sind, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus
worin n und m 0 oder 1 sein können; A Sulfat-, Sulfonat-, Phosphat- oder Carboxylatgruppen sein können; und B C&sub1;-C&sub1;&sub0;-Alkyl, Polyethoxyalkyl oder Hydroxyalkyl ist.
Bevorzugte Moleküle sind diejenigen, in welchen die Substituenten an den Phenyl- oder Pyridylgruppen aus der Gruppe gewählt sind, bestehend aus
-CH&sub3;, -C&sub2;H&sub5;, -CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;SO&sub3;-, -CH&sub2;--, und -CH&sub2;CH(OH)CH&sub2;SO&sub3;-, -SO&sub3;--
Ein besonders bevorzugtes Metalloporphin ist ein solches, in welchem das Molekül an den 5-, 10-, 15- und 20-Kohlenstoffpositionen mit dem Substituenten
substituiert ist.
Diese bevorzugte Verbindung ist als tetrasulfoniertes Metallotetraphenylporphin bekannt. Das Symbol X¹ ist (-CY-), worin jedes Y unabhängig Wasserstoff, Chlor, Brom oder meso-substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, Aralkyl, Aryl, Alkaryl oder Heteroaryl ist. M bedeutet Wasserstoff oder ein neutralisierendes Metallion, vorzugsweise Natrium.
Das Symbol X² der Formel I bedeutet ein Anion, vorzugsweise OH&supmin; oder Cl&supmin;. Die Verbindung der Formel I kann an einer oder mehreren der verbleibenden Kohlenstoffpositionen mit C&sub1;-C&sub1;&sub0;-Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Oxyalkylgruppen substituiert sein.
Porphinderivate umfassen ebenso Chlorophyls, Chlorine, das heißt Isobakteriochlorine und Bakteriochlorine.
Metalloporphyrin und wasserlösliche und wasserdispergierbare Derivate hiervon besitzen die durch Formel II angegebene Sturktur
worin das Symbol Xi Alkyl, Alkylcarboxy, Alkylhydroxyl, Vinyl, Alkenyl, Alkylsulfat, Alkylsulfonat, Sulfat, Sulfonat sein kann.
Das Symbol X² in Formel II bedeutet ein Anion, vorzugsweise OH&supmin; oder Cl&supmin;.

Bleichmittel

Die Bleichmittel für das Verfahren und die Zusammensetzungen der Erfindung sind Wasserstoffperoxid selbst (falls praktikabel) oder Feststoffquellen von Wasserstoffperoxid, beispielsweise Persalze, wie Natrium- oder Kaliumperborat -percarbonat und -perpolyphosphate oder Additionsprodukte wie etwa das Additionsprodukt von Wasserstoffperoxid und Harnstoff. Die Lithium-, Calciumoder Magnesiumpersalze können ebenso verwendet werden. Bei der Katalysierung wird Wasserstoffperoxid ein sehr wirksamer Inhibitor der Farbstoffübertragung und verursacht dennoch praktisch keinen Angriff auf Farbstoffe, die sich tatsächlich auf Textilien befinden.

Waschmittelzusammensetzungen

Das erfindungsgemäße Textilbehandlungsverfahren wird zweckmäßigerweise im Verlaufe des Waschverfahrens durchgeführt, und das Behandlungsbad sowie die Zusammensetzungen der Erfindung können die üblichen Komponenten von Waschmittelzusammensetzungen in üblichen Mengen enthalten. Zusätzlich zu dem wesentlichen Bleichmittel und Bleichkatalysator enthalten erfindungsgemäße Waschmittelzusammensetzungen typischerweise 1 bis 60 % (vorzugsweise 5 bis 30 %) eines Waschmitteltensids. Die hier umfaßten Waschmittelzusammensetzungen liegen in Form von Körnchen oder Feststoffen vor, und die Quelle des Wasserstoffperoxids ist eine Additionsverbindung von Wasserstoffperoxid. In solchen Zusammensetzungen liegt der Bleichkatalysator üblicherweise in einer Menge von etwa 0,01 bis 1 %, vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,5 %, vor. Die Wasserstoffperoxidquelle liegt in einer solchen Menge vor, um ein Molverhältnis von Wasserstoffperoxid zu Katalysator von etwa 20:1 bis etwa 40:1 vorzugsehen. Bei einer Waschmittelzusammensetzung, deren Verwendung bei einer Konzentration von 0,10 % beabsichtigt wird, unter Verwendung von Natriumperboratmonohydrat als Wasserstoffperoxidquelle und tetrasulfoniertem Eisentetraphenylporphin (FeTPPS) als Katalysator, beträgt die Menge an Natriumperboratmonohydrat in der Zusammensetzung etwa 0,1 bis etwa 2 % und das FeTPPS liegt in einer Menge von etwa 0,05 bis 0,5 % vor.
Wenn die körnige Zusammensetzung in Wasser aufgelöst wird, um eine Waschlösung zu bilden, ist es wichtig, daß die Wasserstoffperoxidquelle sich rasch auflöst, um das gewünschte Verhältnis von Wasserstoffperqxid zu Katalysator in Lösung zu erzielen. Das Produkt sollte daher in der Weise formuliert werden, daß die Wasserstoffperoxidquelle vollständig aufgelöst wird, das heißt sämtliches seines Wasserstoffperoxids in die Lösung freigibt, innerhalb 2 Minuten bei der beabsichtigten Waschtemperatur. Dies kann erreicht werden durch Wahl einer Wasserstoffperoxidquelle mit inhärent raschen Auflösungseigenschaften bei der erwünschten Textilbehandlungstemperatur und/oder unter Verwendung einer kleinen Teilchengröße, um die Geschwindigkeit der Auflösung zu erhöhen. Besonders bevorzugte Wasserstoffperoxidquellen sind aufgrund ihrer hohen Löslichkeit über einen breiten Temperaturbereich Natriumperboratmonohydrat und Natriumpercarbonat.
Das Tensid kann aus anionischen, nichtionischen, zwitterionischen, amphotären, kationischen und Mischungen hiervon gewählt werden.
Wasserlösliche Salze der höheren Fettsäuren, das heißt "Seifen", sind als anionische Tenside in den hier beschriebenen Zusammensetzungen brauchbar. Diese umfassen Alkalimetallseifen, wie Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Alkylolammoniumsalze von höheren Fettsäuren mit etwa 8 bis etwa 24 Kohlenstoffatomen, und vorzugsweise etwa 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen. Seifen können hergestellt werden durch direkte Verseifung von Fetten und Ölen oder durch die Neutralisation von freien Fettsäuren. Besonders brauchbar sind die Natriumund Kaliumsalze der Mischungen von Fettsäuren, welche von Kokosnußöl und Talg abgeleitet sind, das heißt Natrium- oder Kaliumtalg und -kokosnußseife. geeignete anionische Tenside umfassen ebenso die wasserlöslichen Salze, vorzugsweise die Alkalimetall-, Ammonium- und Alkylolammoniumsalze der organischen Reaktionsprodukte von Schwefelsäure, welche in ihrer Molekülstruktur eine Alkylgruppe von etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen und eine Sulfonsäure oder Schwefelsäureestergruppe aufweisen. (Einbezogen bei dem Begriff "Alkyl" ist der Alkylteil von Acylgruppen). Beispiele dieser Gruppe synthetischer Tenside sind die Natrium- und Kaliumalkylsufate insbesondere diejenigen, welche erhalten werden durch Sulfatierung der höheren Alkohole (C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8;-Kohlenstoffatome) wie diejenigen, hergestellt durch Reduzieren der Glyceride zu Talg- oder Kokosnußöl; und die Natrium- und Kaliumalkylbenzolsulfonate, in denen die Alkylgruppe etwa 10 bis etwa 16 Kohlenstoffatome in geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration enthält, siehe etwa US-Patente 2 220 099 und 2 477 383. Besonders brauchbar sind lineare geradkettige Alkylbenzolsulfonate, in denen die durchschnittliche Zahl an Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe etwa 11 bis 14 beträgt, abgekürzt als C&sub1;&sub1;&submin;&sub1;&sub4;-LAS.
Weitere anionische Tenside hierin sind die Natriumalkylglycerylethersulfonate, insbesondere diejenigen Ether von höheren Alkoholen, die von Talg- und Kokosnußöl abgeleitet sind; Natrium-Kokosnußölfettsäuremonoglyceridsulfonate und -sulfate; Natrium- oder Kaliumsalze von Alkylphenolethylenoxidethersulfaten, enthaltend etwa 1 bis etwa 10 Einheiten Ethylenoxid pro Molekül, und worin die Alkylgruppen etwa 8 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthalten; sowie Natrium- oder Kaliumsalze von Alkylethylenoxidethersulfaten, enthaltend etwa 1 bis etwa 10 Einheiten Ethylenoxid pro Molekül, und worin die Alkylgruppe etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält.
Weitere brauchbare anionische Tenside hierin umfassen die wasserlöslichen Salze von Estern von alpha-sulfonierten Fettsäuren mit etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Fettsäuregruppe und etwa 1 bis 10 Kohlenstoffatomen in der Estergruppe; wasserlösliche Salze von 2-Acyloxyalkan-1-sulfonsäuren mit etwa 2 bis 9 Kohlenstoffatomen in der Acylgruppe und etwa 9 bis etwa 23 Kohlenstoffatomen in der Alkaneinheit; wasserlösliche Salze von Olefin- und Paraffinsulfonaten mit etwa 12 bis 20 Kohlenstoffatomen; und beta-Alkyloxyalkansulfonate, enthaltend etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe und etwa 8 bis 20 Kohlenstoffatome der Alkaneinheit.
Wasserlösliche, nichtionische Tenside sind bei den vorliegenden Zusammensetzungen ebenso brauchbar. Solche nichtionischen Materialien umfassen Verbindungen, hergestellt durch die Kondensation von Alkylenoxidgruppen (mit hydrophiler Natur) mit einer organischen hydrophoben Verbindung, welche ihrer Natur nach aliphatisch oder alkylaromatisch sein kann. Die Länge der Polyoxyalkylengruppe, welche mit irgendeiner besonderen hydrophoben Gruppe kondensiert wird, kann einfach eingestellt werden, um eine wasserlösliche Verbindung mit dem erwünschten Grad an Gleichgewicht zwischen hydrophilen und hydrophoben Elementen zu erzielen.
Geeignete nichtionische Tenside umfassen die Polyethylenoxid-Kondensate von Alkylphenolen, beispielsweise die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit einer Alkylgruppe, enthaltend etwa 6 bis 15 Kohlenstoffatome in entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration, mit etwa 3 bis 80 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkylphenol.
Eingeschlossen sind die wasserlöslichen und wasserdispergierbaren Kondensationsprodukte aliphatischer Alkohole mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration, mit 3 bis 12 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
Weiter Arten hierin verwendbarer, nichtionischer Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel R- - -Z, worin R C&sub9;-C&sub1;&sub7;-Alkyl oder -Alkenyl bedeutet, R&sub1; Methyl ist und Z Glycityl ist, abgeleitet von einem reduzierten Zucker oder al koxyliertes Derivat hiervon. Beispiele sind N-Methyl-N-1-desoxyglycitylcocoamid und N-Methyl-N-1-desoxyglycityloleamid. Verfahren zur Herstellung von Polyhydroxyfettsäureamiden sind bekannt, siehe bespielsweise US-Patent 2 965 576, Wilson, ausgegeben am 20. Dezember 1960 und US-Patent 2 730 798, Schwartz, ausgegeben am 8. März 1955.
Semipolare, nichtionische Tenside umfassen wasserlösliche Aminoxide, enthaltend eine Alkyleinheit mit etwa 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und zwei Einheiten, gewählt aus der Gruppe der Alkyl- und Hydroxyalkyleinhelten mit etwa 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen; wasserlösliche Phosphinoxide, enthaltend eine Alkyleinheit mit etwa 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und zwei Einheiten, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatomen; und wasserlösliche Sulfoxide, enthaltend eine Alkyleinheit mit etwa 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und eine Einheit gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl- und Hydroxyalkyleinheiten mit etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatomen.
Bevorzugte nichtionische Tenside besitzen die Formel R¹(OC&sub2;H&sub4;)nOH, worin R¹ eine C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Alkylgruppe oder eine C&sub8;-C&sub1;&sub2;-Alkylphenylgruppe ist, und n 3 bis etwa 80 ist.
Besonders bevorzugt sind Kondensationsprodukte von C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub5;-Alkoholen mit etwa 5 bis etwa 20 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkohol, beispielsweise C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub3;- Alkohol, kondensiert mit etwa 6,5 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
Amphotäre Tenside umfassen Derivate von aliphatischen oder aliphatische Derivate von heterocyclischen, sekundären und tertiären Ammen, worin die aliphatsiche Einheit gerad- oder verzweigtkettig sein kann und worin einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und mindestens ein aliphatischer Substituent eine anionische wassersolubilisierende Gruppe enthält.
Zwitterionische Tenside umfassen Derivate von aliphatischen, quaternären Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen, in denen einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält. Siehe US-Patent 3 929 678, Laughlin et al., ausgegeben am 30. Dezember 1975. Zwitterionische Tenside werden manchmal als ein Typ amphotärer Tenside klassifiziert.
Kationische Tenside können ebenso in den vorliegenden Waschmittelzusammensetzungen eingeschlossen sein. Kationische Tenside umfassen eine breite Vielzahl von Verbindungen, welche charakterisiert sind durch eine oder mehrere organische hydrophobe Gruppen in dem Kation und im allgemeinen durch einen quaternären Stickstoff, der mit einem Säurerest assoziiert ist. Fünfwertige Stickstoff-Ringverbindungen werden ebenso als quaternäre Stickstoffverbindungen betrachtet. Halogenide, Methylsulfate und Hydroxid sind geeignete Ausgleichsanionen für solche Verbindungen. Tertiäre Amine können. Eigenschaften besitzen, welche ähnlich kationischen Tensiden bei pH-Werten der Waschlösung von weniger als etwa 8,5 sind. Eine vollständigere Beschreibung dieser und weiterer kationischer Tenside, welche hierin geeignet sind, können im US-Patent 4 228 044, Cambre, ausgegeben am 14. Oktober 1980, das hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist, gefunden werden.
Kationische Tenside werden oftmals in Waschmittelzusammensetzungen verwendet, um Textilweichmacher- und/oder Antistatik-Vorteile vorzusehen. Antistatikmittel, welche einen gewissen Weichmachervorteil vorsehen und welche hierin bevorzugt sind, sind die quaternären Ammoniumsalze, beschrieben in US- Patent 3 936 537, Baskerville, Jr., et al., ausgegeben am 3. Februar 1976, welches durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist.
Geeignete kationische Tenside umfassen ebenso die in US-Patent 4 222 905, Cockrell, ausgegeben am 16. September 1980 und in US-Patent 4 239 659, Murphy, ausgegeben am 16. Dezember 1980, beschriebenen, welche beide unter Bezugnahme hier eingeschlossen sind.
Weitere Beschreibungen von Tensiden befinden sich in US-Patent 3644961, Norris, ausgegeben am 23. Mai 1972; US-Patent 3 929 678, Laughlin et al., ausgegeben am 30. Dezember 1975; und US-Patent 4379080, Murphy, ausgegeben am 5. April 1983, sämtliche in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hier eingeschlossen.
Die hier genannten Zusammensetzungen können ebenso eine Vielzahl anderer Komponenten enthalten, welche bei der Anwendung der Zusammensetzungen nützlich sind.
In den hier genannten Zusammensetzungen brauchbare anorganische Waschmittelbuilder umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, die Alkalimetall-, Ammonium- und Alkanolammoniumsalze von Polyphosphaten (beispielsweise die Tripolyphosphate, Pyrophosphate und glasartigen polymeren meta-Phosphate), Phosphonate, Phytinsäure, Silicate, Carbonate (einschließlich Bicarbonaten und Sesquicarbonaten), Sulfate und Aluminosilicate (das heißt Zeolithe). Boratbuilder sowie Builder, welche boratbildende Materialien enthalten, die unter Waschmittellagerungs- oder Waschbedingungen Borat erzeugen (nachfolgend zusammenfassend als "Boratbuilder" bezeichnet), können ebenso verwendet werden. Vorzugsweise werden Nichtboratbuilder in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet, welche zur Verwendung. bei Waschbedingungen von weniger als etwa 50ºC, insbesondere weniger als etwa 40ºC, beabsichtigt sind.
Beispiele von Silicatbuildern sind die Alkalimetallsilicate, insbesondere diejenigen mit einem SiO&sub2;:Na&sub2;O-Verhältnis im Bereich von 1,6:1 bis 3,2:1, und Schichtsilicate, wie die Natrium-Schichtsilicate, welche im US-Patent 4 664 839, ausgegeben am 12. Mai 1987 an H.P. Rieck, beschrieben sind, das durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke bevorzugte, organische Waschmittelbuilder umfassen eine breite Vielzahl von Polycarboxylatverbindungen. Wie hierin verwendet, bezieht sich "Polycarboxylat" auf Verbindungen mit einer Vielzahl von Carboxylatgruppen, vorzugsweise mindestens 2 Carboxylaten. Beispielsweise ist Citronensäure ein brauchbarer organischer Builder.
Polycarboxylatbuilder können im allgemeinen zu der Zusammensetzung in Säureform gegeben werden, können jedoch ebenso in Form eines neutralisierten Salzes zugesetzt werden. Bei der Anwendung in Salzform sind Alkalimetalle, wie Natrium-, Kalium- und Lithium- oder Alkanolammoniumsalze bevorzugt.
Einbezogen unter den Polycarboxylatbuildern sind eine Vielzahl von Kategorien brauchbarer Materialien. Eine wichtige Kategorie an Polycarboxylatbuildern umfaßt die Etherpolycarboxylate. Eine Anzahl von Ethercarboxylaten sind zur Verwendung als Waschmittelbuilder beschrieben worden. Beispiele brauchbarer Etherpolycarboxylate umfaßt Oxydisuccinat, wie beschrieben von Berg, US-Patent 3 128 287, ausgegeben am 7. April 1965 und Lamberti et al., US-Patent 3635 830, ausgegeben am 18. Januar 1972, welche beide durch Bezugnahme hier eingeschlossen sind.
Organische Polycarboxylatbuilder umfassen ebenso verschiedene Alkalimetall-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze von Polyessigsäuren. Beispiele beinhalten die Natrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium- und substituierten Ammoniumsalze von Ethylendiamintetraessigsäure und Nitrilotriessigsäure.
Waschmittelbuilder sind nützlich zur Ausfällung oder Komplexierung von Härteionen (das heißt Ca²&spplus; und Mg²&spplus;) in Wasser, das bei der Formulierung der hierin genannten Zusammensetzungen und in mit den Zusammensetzungen hergestellten Waschlösungen verwendet wird. Typischerweise werden Builder in Anteilen von etwa 1 bis etwa 40 %, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 30 %, in den Zusammensetzungen eingesetzt.
pH-Einstellungsmittel, wie Alkalimetallhydroxide sowie organische und anorganische Säuren können verwendet werden, um die Zusammensetzungen auf den erwünschten pH einzustellen. Die Zusammensetzung sollte so formuliert werden, um einen pH von etwa 9 bis etwa 11 bei der Verdünnung zur Verwendung beim Waschen zu ergeben.
Es können Enzyme, welche Schmutz und Flecken angreifen, wie Lipasen, alkalische Proteasen und Cellulasen, sowie Enzymstabilisatoren, wie Diethylaminoethanol, vewendet werden.
Schmutzabweisungspolymere, wie Blockcopolymere aus Ethylenterephthalat mit Polyethylenoxid oder Polypropylenoxid (siehe US-Patent 3 959 230, Hayes, ausgegeben am 25. Mai 1976 und hierin durch Bezugnahme einbezogen) können in den vorliegenden Zusammensetzungen in Anteilen von etwa 0,1 bis etwa 2 % verwendet werden.
Materialien, welche den Bleichkatalysator stabilisieren, beispielsweise Imidozol, können in den Zusammensetzungen in Anteilen von etwa 0,005 bis etwa 5 % enthalten sein.
Zahlreiche "Nichtbleich"-Typen von Farbstoffübertragungs-Inhibierungsmitteln, bespielsweise Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylpyridin-N-oxid, können in Kombination mit den erfindungsgemäßen Farbstoffübertragungs-Inhibierungsmitteln eingesetzt werden.
Phenolische Verbindungen, wie das Natriumsalz von Phenolsulfonat, können zur Beschleunigung der Geschwindigkeit der Farbstoffbleichung durch die hier genannten Zusammensetzungen verwendet werden.
Weitere wahlweise Bestandteile, welche in den Zusammensetzungen vorliegen können, umfassen Schmutz-Dispergiermittel, wie Polyacrylsäure und Polyasparaginsäure und deren Salze (beispielsweise Natrium- oder Kaliumsalze) und Tetraethylenpentaaminethoxylat (15-18 EO-Einheiten). Optische Aufheller, Parfums und Schaumunterdrücker (beispielsweise Fettsäuren oder Silicone) können ebenso eingesetzt werden.
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle hier genannten Prozentangaben und Verhältnisse auf das Gewicht.
Die Erfindung wird durch die folgenden, nicht beschränkenden Beispiele erläutert.

Beispiel I

Dieses Beispiel veranschaulicht die Farbstoff-Bleichleistungsfähigkeit von tetrasulfoniertem Tetraphenylporphin (FeTPPS) bei verschiedenen pH's und Verhältnissen von Wasserstoffperoxid zu Katalysator.

Experimentelles Vorgehen:

10 Gramm eines granulären Nichtbleich-Waschmittels werden zu 1 Liter Stadtwasser bei 35ºC (95ºF) in einem Tergotometer gegeben und 1 Minute (75 U/min) gerührt. Der Waschwasser-pH wird auf den erwünschten Wert mit HCl oder NaOH eingestellt und Natriumperboratmonohydrat und FeTPPS-Katalysator werden in den gewünschten Mengen zugegeben, bevor die Textilien dem Waschbehälter zugesetzt werden. 40 g einer Vielzahl von Textilien, zwei 4x4 Inch ausblutender Textillen (Acid Red 151, gefärbt auf Nylontextilie, erhältlich von Textile Innovators, York, PA) und ein 2x4 Inch Mehrfasern-Aufnahmelappen (erhalten von Test Fabrics, Middlesex, NJ) werden dem Behälter zugegeben und 12 Minuten bei 35ºC (95ºF) bewegt (75 U/min). Sämtliche Textilien werden dann händisch ausgepreßt, um das meiste Wasser zu entfernen, und zweimal mit 1 Liter Wasser bei 21,1ºC (70ºF) gespült. Die Mehrfasern-Aufnahmelumpen werden über Nacht bei Raumtemperatur getrocknet und hinsichtlich der Menge an Farbstoff, welcher auf den Baumwollbereich der Lumpen von den ausblutenden Textilien während des Waschverfahrens übertragen wurde, gemessen. Die Menge an auf die Aufnahme-Lumpen übertragenem Farbstoff wird gemessen in L, a, b-Einheiten unter Verwendung eines Hunter-Colormeters, und die Ergebnisse werden in delta-C- Einheiten gegenüber der ursprünglichen, ungewaschenen Baumwolle ausgedrückt. Das bei diesen Experimenten verwendete, körnige Waschmittel hat im wesentlichen die gleiche Formulierung wie die in Beispiel II gezeigte, mit derausnahme. daß es kein Perborat und FeTPPS enthält.

Experimentelle Ergebnisse:

Experimente werden mit und ohne FeTPPS und den korrespondierenden Anteilen an Perborat durchgeführt. Die Ergebnisse sind in delta-C-Einheiten (ΔC) angegeben. Je geringer die ΔC-Zahl, desto besser die Farbstoffübertragungs-Inhibierungsleistung.

al Änderung des pH

Katalysator: FeTPPS 1 ppm ( 1 uM/Liter)
Bleichmittel: Natriumperborat 3,5 ppm (35 uM/Liter H&sub2;O&sub2;)

b) Änderung des H&sub2;O&sub2;/Katalysator-Verhältnisses bei pH 9.5 und 1 uM/Liter Katalysator

Katalysator: FeTPPS 1 ppm ( 1 uM/Liter)
Bleichmittel: Natriumperborat 1-5 ppm (10-50 uM H&sub2;O&sub2;/Liter)

Beispiel II

Ein körniges Wäschewaschmittel gemaß der vorliegenden Erfindung ist wie folgt formuliert:
Lineares Na-C12,3-alkylenbenzolsulfonat 12,71
Na-C&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub5;-alkylsulfat 5,45
Na-aluminosilicat/Zeolith) 25,40
Na-carbonat 5,70
Na-silicat 2,19
Citronensäure 6,00
Protease (Alcalase) 0,90
Ammoniumsulfat 2,00
Polyacrylsäure 3,27
Polyethylenglykol 8000 1,40
Optischer Aufheller 0,27
Natriumsulfat 25,60
Tetrasulfoniertes Eisentetraphenylporphin 0,10
Natriumperboratmonohydrat 0,35
Feuchtigkeit und Verschiedenes auf 100
Bei Verwendung zum Waschen von Textilien bei einer Konzentration von 0,10 % wird eine ausgezeichnete Farbstoffübertragungs-Inhibitorleistung erzielt.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von Textilien, umfassend den Schritt des Kontaktierens der Textilien mit einer wäßrigen Lösung, welche

a) einen Bleich katalysator, gewählt aus der Eisenporphine und Eisenporphyrine und deren wasserlösliche und wasserdispergierbare Derivate umfassenden Gruppe, und

b) Wasserstoffperoxid umfaßt.

dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration von a) 0,02 bis 10 uMol pro Liter beträgt und die Konzentration von Wasserstoffperoxid in Lösung derart ist, daß das Molverhältnis von Wasserstoffperoxid zu dem Katalysator 20:1 bis 40:1 beträgt&sub9; wobei die Lösung einen pH von 9 bis 10 aufweist.

2. Verfahren Anspruch 1, wobei die Konzentration des Bleichkatalysators 1 bis 10 uM pro Liter beträgt.

3. Verfahren Anspruch 2, wobei der pH 9,3 bis 9,7 beträgt.

4. Verfahren Anspruch 2, wobei das Molverhältnis von Wasserstoffperoxid zu Katalysator 25:1 zu 35:1 beträgt.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Katalysator tetrasulfoniertes Eisentetraphenylporphin ist.

6. Bleichzusammensetzung, welche zur Verhinderung der Farbstoffübertragung unter Textilien in einer wäßrigen Lösung der Zusammensetzung geeignet ist. wobei die Zusammensetzung

a) einen Bleich katalysator, gewählt aus der Eisenporphine und Eisenporphyrine und deren wasserlösliche und wasserdispergierbare Derivate umfassenden Gruppe gewählt ist, und

b) ein Bleichmittel, gewählt aus der Wasserstoffperoxid und wasserlösliche Quellen von Wasserstoffperoxid umfassenden Gruppe, umfaßt, wobei die Wasserlöslichkeit der Wasserstoffperoxid-Quelle so ist, daß im wesentlichen das gesamte Wasserstoffperoxid in der Quelle rasch in die Lösung freigesetzt wird, wenn die Zusammensetzung zu Wasser gegeben wird, wobei das Molverhältnis von Wasserstoffperoxid zu Katalysator in der Zusammensetzung 20:1 bis 40:1 beträgt.

wobei die Zusammensetzung einen pH von 9 bis 10 bei Auflösung in Wasser bei einer ausreichenden Konzentration, um 0,02 bis 10 uMol pro Liter des Bleichkatalysators vorzusehen, aufweist.

7. Zusammensetzung Anspruch 6, wobei das Molverhältnis von Wasserstoffperoxid zu Katalysator 25:1 bis 35:1 beträgt.

8. Zusammensetzung Anspruch 6, wobei die Zusammensetzung einen pH von 9,3 bis 9,7 bei Auflösung in Wasser aufweist.

9. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Katalysator tetrasulfoniertes Eisentetraphenylporphin ist.

10. Zusammensetzung Anspruch 9 in Form eines granulatförmigen Wäschewaschmittels, welches weiterhin 1 bis 60 % eines Tensids und 1 bis 40 % eines Waschmittelbuilders umfaßt.