DK143233B - Rensemiddel til vask af tekstilstoffer - Google Patents

Description

1 / Λ Ο Ο I *4 ν» 4^· Ο w/

Den foreliggende opfindelse angår et rensemiddel til vask af tekstilstoffer, som giver tekstilerne en uventet og udmærket blødhed.

Anvendelsen af forskellige kemikalier og specielt kationaktive kvater-nære ammoniumforbindelser som blødgørere for tekstilprodukter er særdeles velkendt for fagmanden. Det er også kendt at anvende sådanne materialer på grund af deres blødgørende effekt under vasken og specielt i skylledelen af vasken. Denne teknik har man været nødsaget til at anvende på grund af, at de blødgøringsmidler, som har været anvendt hidtil, hovedsageligt har været af den kationaktive type, der ikke kan sammenblandes med de fleste af de rensemidler, der anvendes i vaskeoperationen. Den type tensid, der anvendes ved husholdningsvask såvel som i kommercielle og industrielle vaskeprocesser, er langt overvejende af den anionaktive type og specielt et alkalimetalsalt af en højere alkyl-benzen-sulfonsyre. Hvis man anvender et kationak-tivt stof som f.eks. ovennævnte blødgøringsmidler sammen med anionaktive tensider, resulterer det i et bundfald, som er fuldkomment ineffektivt som blødgøringsmiddel for stof. Det faktum, at disse stoffer ikke kan sammenblandes, er også uønsket på grund af, at der fjernes tensid fra vaskeoperationen, og at der derfor kræves større mængder tensid for at opnå den nødvendige og ønskede vaskeeffektivitet. Konsekvensen af disse vanskeligheder er, at det er absolut nødvendigt at tilsætte de hidtil kendte kationaktive blødgøringsmidler til tøjet i fravær af ethvert spor af anionaktivt tensid, og hvis det skal gøres under vaskeoperationen, må det gøres i skylningen, men selv når de bruges på denne måde eller endog som en behandling uden forbindelse med vaskeoperationen, opstår der endnu en stor ulempe på grund af det faktum, at blødgøringsmidlerne på basis af kvaternært ammonium har en tendens til-at opbygge vandafvisningsevne i de behandlede materialer, og denne effekt er akkumulerende, hvilket bevirker, at der efter mange behandlinger opstår et meget uønsket og vanskeligt vaskeligt, vandafvisende tekstil. En anden velkendt ulempe ved disse kationaktive blødgøringsmidler ligger i deres tendens til at gulne stoffer, når de tilsættes i skylningen, eller i det hele taget når de anvendes til behandling af tekstiler.

Fra beskrivelsen til ans. nr. 2606/68 er det kendt, at et C£q eller højere aminoxid er stofblødgørende. Ifølge opfindelsen har 2 1 /. o o o ? i Ηύί^ν'ύ det har vist sig, at et C aminoxid, som nærmere defineret i det 18 følgende i kombination med syntetisk tensid og klaringsmiddel giver enestående og overraskende blødgøring, hvidhed og renseevne.

Rensemidlet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at det indeholder (A) et lineært alkylbenzensulfonat, indeholdende fra 10 til 22 kulstofatomer i alkylgruppen, (B) et aminoxid af formlen

12 3 RRRNO

1 2 3 hvor R er et alkyl med 18 kulstofatomer, og R og R kan vælges frit af gruppen bestående af alkyler med 1-4 kulstofatomer eller 2 3 mindst et af R og R er C-^-C^ hydroxyalkyl, (C) en vandopløselig builder, og (D) sædvanlige mængder af et på tekstilstoffer substantivt optisk klaremiddel.

Selvom det har været kendt og foreslået at anvende amin-oxider og endog højere alkyl-amin-oxider i rensemidler, har det ikke været kendt at anvende de særlige amin-oxider, som bruges i den foreliggende opfindelse, sammen med de specifikke anionaktive overfladeaktive forbindelser, som beskrives nedenfor, og som angivet en vandopløselig builder for at frembringe en kombination, som ved vaskeoperationen giver enestående god rensning, medens den samtidig i enestående og udmærket grad giver tekstilet blødhed.

Blandt de amin-oxider, som således kommer i betragtning, kan nævnes: stearyl-dimethylamin-oxid stearyl-diethylamin-oxid stearyl-di-n-propylamin-oxid 3 U3233 stearyl-di-isopropylamin-oxid stearyl-di-n-butylamin-oxid stearyl-di-sec -butylamin-oxid stearyl-di-tert-butylamin-oxid stearyl-methyl-ethylamin-oxid stearyl-methyl-isopropylamin-oxid stearyl-ethyl-isopropylamin-oxid stearyl-isopropyl-isobutylamin-oxid stearyl-bis-(2-hydroxyethyl)amin-oxid stearyl-bis-(3-hydroxy-n-propyl)amin-oxid stearyl-bis-(4-hydroxy-isobutyl)amin-oxid stearyl-methyl"(2-hydroxyethyl) amin-oxid stearyl-ethyl-(2-hydroxyethyl) amin-oxid stearyl-isopropyl-(3-hydroxy-isopropyl)amin-oxid stearyl-methyl-(4-hydroxy-t-butyl) amin-oxid

De lineære alkyl-benzen-sulfonater udgør en velkendt gruppe overfladeaktive produkter, som er biologisk nedbrydelige, og som især er ejendommelige ved en lineær alkylsubstituent på fra C^q til °9 f°r“ trinsvis fra til C-^. Det må naturligvis forstås, at carbonkæde-længden normalt repræsenterer en gennemsnitlig kædelængde, eftersom fremgangsmåden til fremstilling af sådanne produkter normalt anvender 4 143233 alkylerende reagenser med blandet kædelængde. Det er imidlertid klart, at i det væsentlige rene olefiner såvel som alkylerende forbindelser, der anvendes andre steder i teknikken, kan og vil give alkylerede ben-zen-sulfonater, hvori alkyIdelen er hovedsageligt (d.v.s. mindst 99%) med én kædelængde, d.v.s. C-^/ C13' C14 eller ci5· De lineære alkyl-benzen-sulfonater karakteriseres endvidere ved benzenringens stilling i den lineære alkylkæde. Selvom alle de stillingsisomere (d.v.s. alpha til omega) kan anvendes, har det vist sig, at 5-phenyl- og højere phenyl-isomere må foretrækkes, og at indholdet af den 2-phenyl-isomere bør være under ca. 35% i sådanne foretrukne udførelsesformer.

De lineære alkyl-benzen-sulfonater fremstilles normalt ved at sulfonere de tilsvarende alkyl-benzen-hydrocarboner, som på deres side kan fremstilles ved at alkylere benzen med et lineært alkyl-halid eller en 1-alken eller en lineær primær eller sekundær alkohol. Rene isomere (af 1-phenyl-isomeren) fremstilles ved reduktion af det acylerede benzen (alkyl-phenyl-keton) under anvendelse af en modifikation af Wolff-Keshner reaktionen. Den 2-phenyl-isomere fås fra n-undecyl-phenyl-keton og methyl-magnium-bromid, som danner en tertiær alkohol, der dehydreres til alkenen og så hydrogeneres. 5-Phenyl-isomeren fås på lignende måde af n-heptyl-phenyl-keton og n-butyl-magniumbromid. De andre isomere fås på samme måde fra den pågældende n-alkyl-phenyl-keton og n-alkyl-mag= niumbromid.

Eksempler på egnede lineære alkyl-benzen-sulfonater:

Natrium-n-decyl-benzen-sulfonat natrium-n-dodecyl-benzen-sulfonat natrium-n-tetradecyl-benzen-sulfonat natrium-n-pentadecyl-benzen-sulfonat natrium-n-hexadecyl-benzen-sulfonat 5 1 /. *> O *

I *< ϋ t. O O

Blandinger af disse sulfonater kan selvfølgelig også anvendes, og sådanne blandinger kan indeholde forbindelser, hvori den lineære alkyl-kæde er mindre eller større end det, som er angivet ovenfor, forudsat at den gennemsnitlige kædelængde i blandingen svarer til de angivne krav på C1Q til C22·

De vandopløselige buildere omfatter stoffer, der velkendte som buildere til rensemidler. Fakultative stoffer kan være de sædvanlige hjælpestoffer såsom germicider, smudssuspenderende midler, anti-genud-fældningsmidler, antioxidanter, blegemidler, farvende materialer (farvestoffer og pigmenter), parfume, vandopløselige alkoholer, al-kalimetalbenzensulfonater uden rensevirkning osv.

Builderen er normalt et vandopløseligt uorganisk salt, som kan være et neutralt salt, f.eks. natriumsulfat, eller et alkalisk builder-salt som f.eks. phosphater, silikater, bicarbonater, carbonater og borater. De foretrukne buildere er de, der karakteriseres som kondenserede phos= phater såsom polyphosphater og pyrophosphater. Enkelte eksempler på basiske salte er: tetranatriumpyrophosphat, pentanatriumtripolyphosphat (enten fase I eller fase II), natriumhexametaphosphat og de tilsvarende kaliumsalte af disse forbindelser, natrium- og kaliumsilikater, f.eks. natriummetasilikat og basiske silikater (Na20, 2Si02 og Na20, 3Si02) natriumcarbonat, kaliumcarbonat og natrium- og kaliumbicarbonat. Andre salte kan også anvendes, hvor forbindelserne er vandopløselige. Disse omfatter gruppen bestående af alkalimetaller, jordalkalimetaller, amin, alkanolamin og ammonium. Andre buildere, som er salte af organiske syrer, kan også anvendes og især de vandopløselige (alkalimetal, ammo= nium, substitueret ammonium og amin) salte af aminopolycarboxylsyrer som f.eks.:

Ethylendiamin-tetraeddikesyre nitril-trieddikesyre diethylentriamin-pentaeddikesyre N-(2-hydroxyethyl)-ethylendiamin-trieddikesyre 6 143233 2-hydroxyethyl-iminodieddikesyre 1,2-diaminocyclohexan-dieddikesyre og lignende.

I de væskeformige blandinger ifølge opfindelsen kan man vælge mængden af hver enkelt bestanddel i et bredt område. Mængden af tensid (vægtbasis) kan variere fra 5% til ca 35%, idet den nedre grænse er kritisk, hvad angår fordelene ved den foreliggende opfindelse. Lavere mængder kan anvendes, men er normalt ikke økonomisk brugbare, medens større mængder hverken er brugbare eller tilrådelige, eftersom de andre tilsætninger på basis af sådanne store tensidmængder ville hæve mængden af faste stoffer til et upraktisk højt niveau. Et foretrukket område ligger mellem 8 og 25%, og mest foretrukket og almindeligt kommercielt anvendt er området fra 10 til 15%.

Af større betydning end den absolutte mængde tensid er forholdet (vægtbasis) mellem tensid og amin-oxid. Ifølge opfindelsen opnås de bedste resultater, når forholdet mellem (a) og (B) ligger mellem . 35:1 og 1:3, fortrinsvis mellem 15:1 og 1:2. Mest foretrukket er det 5:1 til 1:1, idet mængden af amin-oxid ligger mellem 1 og 15%. Et foretrukket område for amin-oxid er 2% til 10%.

Koncentrationen af builder-salt er ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt fra 5% til 70%, idet et foretrukket område er 15 til 50%.

Det har også vist sig, at andre blandbare tensider kan anvendes sammen med ovennævnte lineære sulfoxy-forbindelser, forudsat at nævnte lineære forbindelse udgør mindst 40% af den samlede mængde tensid. I-følge opfindelsen udgør bestanddel (A) derfor hensigtsmæssigt mindst 40% af tensidet. Blandt disse andre stoffer kan nævnes olefin-sul-fonat, ikke-linieære eller forgrenet-alkyl-benzen-sulfonater, forgrenede alkyl-sulfater, forgrenede alkohol-ether-sulfater, alkyl-phenoxy-polyethylenoxy-sulfater, phosphat-estere af ikke-ionogene stoffer f.eks. som nævnt i U.S.A. patenterne nr. 3.004.096 og 3.004.097 og lignende, som alle er velkendte for fagmanden. Enkelte eksempler på sadanne andre tensider er: 143233 7 (1) C^g til C2^ olefin-sulfonater fremstillet ved at omsætte SOg stærkt fortyndet med en inert gas (f.eks. luft) med en olefin med formlen R^CH=CH2, hvori R"*" er C^g til C2j_r efterfulgt af (1) vandig alkalisk hydrolyse eller (2) behandling med stærk svovlsyre under ikke-hydrolyserende betingelser efterfulgt af neutralisation.

Eksempler på olefin-sulfonater kan også ses i de britiske patenter nr. 933.056, 1.030.648 og 1.042.854.

(2) phenyl-ether-alkohol-sulfater og phosphater f.eks. sulfater og phosphater af ethylen-oxid-kondensater (1 til 100 mol ethylen-oxid) af Cg til C30 alkyl-phenoler.

Ved sammensætning af vandige, væskeformige, hældbare rensemidler ifølge opfindelsen er det ønskeligt, at de indeholder hjælpestoffer for at forbedre, hvis det er nødvendigt og/eller ønskeligt, homogeniteten og hældbarheden (d.v.s. viskositeten) af rensemidlet. Særligt brugbare er alkalimetal-benzen-sulfonater uden rensevirkning som f.eks. natrium-toluen-sulfonat, natrium-xylen-sulfonat og natrium-cumen-sulfonat og vandopløselige alkoholer, fortrinsvis mættede, alifatiske, monovalente alkoholer som f.eks. ethanol og isonropanol. Sådanne tilsætninger er specielt fordelagtige i sammensætninger til særligt svære opgaver indeholdende store mængder builder-salte. Disse tilsætningsforbindelser kan bruges alene eller sammenblandet og i mængder fra ca.

1% til ca. 20% af den samlede vægt af den vandige sammensætning.

Opfindelsen illustreres yderligere af følgende eksempler.

Dele er regnet efter vægt, med mindre andet er anført.

Eksempel 1

En sammensætning med følgende bestanddele fremstilles ved at sammenblande dem og omrøre ved moderat varme (60°C), indtil en klar, enkelt væskefase fremkommer, (5-10 minutter) . Natriumsaltet af lineært C^” alkyl-benzen-sulfonsyre 10,1%; stearyl-dimethyl-amin-oxid 4,0%; na 8 143233 trium-xylen-sulfonat 8,0%^ kaliumpyrophosphat 15,0% og vand 62,9% - ialt 100,0%. Hertil sættes 0,2% af et i handelen værende opløseligt stil-ben-cyanurisk "optisk hvidt".

Denne sammensætning anvendes til at vaske frottehåndklæder af bomuld under anvendelse af en koncentration på ca. 0,17% deraf i vaskeprocessens vand (ca. 100 g pr. 60.000 g vaskevand). De vaskede og tørrede håndklæder har en blødhedsgrad på 10 og en hvidhed på 280. Håndklæder vasket på samme måde men uden amin-oxid har en blødhedsgrad på 1.

De vaskede og lufttørrede håndklæder måles med en blødhedsskala fra 1 til 10. En blødhedsgrad på 1 svarer til det resultat, man opnår med den foreliggende sammensætning uden amin-oxid, og håndklæderne er helt ru. En blødhedsgrad på 10 betragtes som værende fortræffelig, hvad angår blødhed og "fnuggethed".

Eksempel 2

Eksempel 1 gentages, bortset fra at amin-oxidet er hexadecyl-dimethyl-amin-oxid, Blødhedsgraden er igen ubetydelig, d.v.s. 5, og hvidheds-graden er 230. Dette viser, at C-^g-amin-oxid giver en næsten umålelig, tydeligt utilfredsstillende lille blødhedsforøgelse og ingen forbedring af hvidheden i modsætning til g-amin-oxidet, som har fortræffelig blødgørende virkning og en uventet forbedring af hvidheden .

Det er meget karakteristisk og uventet, at g-amin-oxidet virker som beskrevet ovenfor, især fordi C^g-produktet har så ringe virkning. Endvidere skulle anvendelsen af et C-^g- eller højere amin-oxid synes uegnet for fagmanden til anvendelse i et rensemiddel på grund af dets ringe rensevirkning i et opvaskemiddel, i hvilket der anvendes natrium-dodecyl-benzen-sulfonat sammen med det. I denne forbindelse har det vist sig, at anvendelse af en sammensætning indeholdende:

Dele 12 lineær dodecyl-benzen-sulfonat, natriumsalt, 143233 9 20 kalium-pyrophosphat, 8 kalium-toluen-sulfonat, 3,6 natrium-silikat, i en koncentration på 0,45% under anvendelse af vand med en hårdhed på 106 ppm i en standard "tallerkenvaskeprøve" medfører, at kun 13 tallerkener kan vaskes. Hvis halvdelen af dodecylbenzen-sulfonatet erstattes med n-dodecyl-dimethyl-amin-oxid, kan der vaskes 44 tallerkener. Med den tilsvarende C^g-amin i stedet for C-^-f^ki^elsen kan der kun vaskes to tallerkener, hvilket viser, at medens et C·^-amin-oxid giver god skumdannelse og stabilitet sammen med det overfladeaktive stof i nærværelse af snavs, giver C^g-forbindelsen ubetydelig virkning sammen med rensemidlet. Den fuldstændige prøvemetode er beskrevet i "The Journal of the American Oil Chemists' Society, bind 43, nr. 10, side 576-580 (april 1966)".

Eksempel 3.

Eksempel 1 gentages under anvendelse af lige store vægtmængder stea-ryl-di-hydroxyethyl-amin-oxid i stedet for amin-oxidet i eksempel 1. Resultaterne er sammenlignelige, dvs. en blødhedsgrad på 10 og forbedret hvidhed.

Eksempel 4.

Sammensætninger som i eksempel 1 fremstilles, bortset fra at der tilsættes 0,74% carboxy-methyl-cellulose og 0,23% optisk hvidt. Der opnås fortræffelige resultater.

En opvaskeprøve udføres som i anden del af eksempel 2 under anvendelse af recepterne i dette eksempel (4A) og en modificeret form, til hvilken 5% natrium-sulfat-salt af lineær C-^-alkohol + 3 mol ethy-len-oxid er tilsat (4B). Med 4A-sammensætningerne kan der vaskes 1 tallerken og med 4B 2 tallerkener, hvilket igen viser det uønskede i at have et C^g-amin-oxid i et opvaskemiddel.

10 U3233

Eksempel 5 A. Til 100 g pulveriseret rensemiddel indeholdende natriumsaltet af lineær tridecyl-benzen-sulfonsyre 12,0% natrium-tripolyphosphat 35,0% natriumsilikat (1:2,35) 5,0% natriumsulfat 35,0% vand 9,5% natrium CMC 0,5% optisk hvidt, farve og andre hjælpestoffer 4,0% sættes 6 g stearyl-dimethyl-amin-oxid i 18 g vand. Ingredienserne blandes omhyggeligt sammen og presses så til tabletter. Der opnås fortræffelig rensevirkning i håndklædevaskeprøven, og håndklæderne udviser fortræffelig blødhed.

B. Del A gentages, idet der i forskellige recepter anvendes 1, 2 og 3 g amin-oxid igen med lignende fortræffelige resultater.

Eksempel 6

Et pulverformigt rensemiddel til svære opgaver formuleres indeholdende : fugtighed 10% natriumsalt af lineært tridecyl-benzen-sulfonat 12% stearyl-dimethyl-amin-oxid 6% 11 143230 pentanatrium-tripolyphosphat 40,0% natriumsilikat 3% natriumsulfat 27% optisk hvidt o.s.v. 2% I en frotténåndklædevaskeprøve i en automatisk vaskemaskine under anvendelse af vandværksvand (hårdhed 100 ppm) ved 49°C og 100 g rensemiddel er resultaterne fortræffelige, idet håndklæderne udviser overlegen våd og tør blødhed.

Eksempel 6A

Eksempel 5 og 6 gentages under anvendelse af en tilsvarende mængde stearyl-di(hydroxyethyl)-amin-oxid i stedet for stearyl-dimethyl-amin-oxid. Resultaterne er som i eksemplerne 5 og 6.

Eksempel 7 A. En væskeformig sammensætning til svære opgaver fremstilles indeholdende: sulfonat fra eksempel 1 10,6% kalium-xylen-sulfonat 8% stearyl-dimethyl-amin-oxid 4% natrium-carboxymethylcellulose 0,75% kalium-pyrophosphat 15,0% resten vand med ca. 1% optisk hvidt, parfume og farvestof.

B. Del A gentages, idet amin-oxidet erstattes med stearyl-di(hydroxy=