DK162657B - Vaskemiddel med egenskaber til bloedgoering af vasketoej - Google Patents

Description

DK 162657 B

Opfindelsen angår et vaskemiddel på basis af an i oni sk og non-ionisk tensid med egenskaber til blødgøring af vasketøj.

Tromlevaskemaskiner af den type, der navnlig er almindelig i 5 europæiske husholdinger, vasker som regel i to arbejdsgange. Under hovedvaskeprocessen rengøres vasketøjet først ved hjælp af et vaskepulver. Derefter følger flere skylningsforløb. Til det sidste skyllebad sættes et vasketøjsblødgøringsskyllemiddel til efterbehandling. Dette skal give vasketøjet et blødt, 10 loddent greb og give det behagelige bæreegenskaber, også når vasketøjet må tørres under ugunstige betingelser.

Der er allerede foretaget talrige forsøg på at forene de to vaskebehandlinger i ét vaskeforløb, dvs. allerede at sætte 15 blødgøreren til vaskepulveret.

De hidtidige løsningsforslag har overvejende den ulempe, at den blødgørende virkning går tabt. Dette skyldes at det kat-ioniske blødgør ingsskyllemiddel danner tungt opløselige salte 20 med vaskemidlets i overskud foreliggende anioniske tensid og forbliver uden virkning i vaskevandet. Derved kan der efter de skylningsforløb, der afslutter vaskeprocessen, næppe overhovedet eftervises en kationisk blødgører på tekstilet. Sådanne produkter viser da også kun en yderst utilfredsstillende blød-25 gørende virkning.·

Allerede fremstillingen af et sådant vaskemiddel, der indeholder et præparat til blødgøring af vasketøj, er problematisk.

Ved fremstillingen af vaskepulvere fremstilles der som regel 30 et flydende forkoncentrat (slurry), som derefter underkastes forstøvningstørring. Hvis blødgøreren allerede tilsættes til dette forkoncentrat, danner der sig allerede ved vaskemiddel-fremstillingen et salt med de anioniske tensider.

35 Den ønskede forsinkede virksomhed opnås altså kun, når den kationiske blødgører foreligger i pulverform og senere blandes i vaskepulveret. Da den kationiske blødgører imidlertid har en 2

DK 162657 B

mindre krystallisationstendens, er forstøvn ingstørringsfremgangsmåden ikke anvendelig. Også fremgangsmåden ved valsetørring giver betydelige vanskeligheder på grund af produktets langsomme krystallisation og størkning. Desuden frigøres der 5 herved betydlig krystal!isationsvarme, der fører til, at det færdige fremstillede pulver igen bager sammen.

Der foreligger således et behov for et vaskemiddel med vasketø jblødgørende egenskaber, hvor et pulverformigt blødgørings-10 middel uden problemer kan være blandet med sædvanlige vaskemiddelpulvere, og ved hvilket de ønskede blødgøringsegenska-ber ikke går tabt under vaskeprocessen.

Et sådant vaskemiddel, som indeholder et pulverformigt middel 15 til blødgøring af vasketøj, tilvejebringes ved hjælp af den foreliggende opfindelse. Vaskemidlet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved det i krav l's kendtegnende del anførte.

Som kationiske overfladeaktive stoffer kan anvendes de som 20 blødgøringsmidler for vasketøj kendte kvaternære ammoniumforbindelser, der indeholder lipofile grupper, og alkylimidazo-1iniumforbindelser med overfladeaktive egenskaber. Sådanne forbindelser er f.eks. beskrevet i Chemistry and Industry, 1969, side 893 og 894.

25

Det pulverformige overfladeaktive stof i kompoent A) består af mindst én af følgende forbindelser: a) kvaternære ammoniumforbindelser med formlen 30 r2 + R1- N — R4 1 3 A-

R-* A

35 _ — hvor R* og R^ er alkylgrupper med 8-24 carbonatomer, og R3 og R4 er alkylgrupper med 1-4 carbonatomer, og A- er en an- 3

DK 162657 B

ion, b) alkylimidazoli niumforbindel ser med den almene formel: 5 B6 0 „ “ . r8 E5 - VT® - C2H4 ' ? ' C , \_/ k7 10 hvor R8 er en alkylgruppe med 1-4 carbonatomer, R8 er en al-kylgruppe med 8-25 carbonatomer, R7 er en alkylgruppe med 1 - 4 carbonatomer eller hydrogen, og R8 er en alkylgruppe med 8 - 25 carbonatomer, og A- er en anion, f.eks. methosu1fat, ethosulfat eller et halogen, eller 15 c) kvaternære ammoniumforbindelser med den almene formel: Γ R9 Θ 20 R10 - N - (CEL - CH - O) - Η A- i11 R12 - hvor R9 og Rl° er alkylgrupper med 8-24 carbonatomer eller 25 fedtsyreamidoalkylgrupper, er en alkylgruppe med 1-4 carbonatomer, r!2 er hydrogen eller methyl, x er et helt tal fra 1 til 5, og A- er en anion.

Særligt foretrukket er her l-methyl-2-alky1-3-fedtsyreamido-30 ethylimidazoli ni ummethosulfat.

Som grupperne Ri, R2, R6, R8, R9 og R10 anvendes sædvanligvis fedtsyrealkylgrupper, fortrinsvis med en carbonkædelængde på fra 16 til 18 carbonatomer.

En række af forbindelser, der yderligere kan komme på tale, er nævnt i EU patentskrift nr. 406 og DE patentskrift nr. 30 25 35 4

DK 162657 B

369. Især skal nævnes: methyl-bi s(talgamidoethyl)-2-hydroxy- propyl ammon iummethosulfat og N,N-dimethyl-bis(isopropanololie-syreester)ammon i ummethosul fat.

5 Som egnede hjælpestoffer kommer navnlig ikke-ionogene tensider i betragtning, som f.eks. de der er beskrevet i DE patentskrift nr. 30 25 369, navnlig omsætningsprodukter af fedtsyre-ethanolamid eller fedtaminer med ethylenoxid og/eller propy-lenoxid, der virker som dispergeringsmidler eller emulgerings-10 midler, og som eventuelt også kan udvise en yderligere blødgørende virkning.

Yderligere ikke-ionogene emulgatorer er sådanne på basis af oxyalkylater, f.eks. omsætningsprodukter af ethylenoxid med 15 alkylphenoler eller fedtalkoholer. Som eksempler på sådanne hjælpestoffer kan nævnes: oleylalkoholpolyglycolether, nonyl-phenolpolyglycolether eller stearinsyremonoglyceridpolygly-colether.

20 Sædvanlige tilsætningsstoffer er navnlig duftstoffer, farvestoffer og optiske klaringsmidler.

Som komponent B) anvendes en kiselsyre med stor sugeevne, og med en overflade på 250 - 600 m2/g, fortrinsvis 350 - 500 m2/g 25 (bestemt efter BET).

Egnede, findelte bærerkiselsyrer med stor sugeevne med størst mulig specifik overflade fremstilles ved fældning og forstøvningstørring og er tilgængelige i handelen.

30

En fremgangsmåde til fremstilling af pulverformige blødgø-ringsmidler for vasketøj går ud på, at man på 20 - 40 vægtdele kiselsyre med stor sugeevne påfører 60 - 80 vægtdele af et vasketøjsblødgøringsmiddel på basis af ét eller flere af de i 35 krav 1 angivne nitrogenholdige kationiske overfladeaktive stoffer, der om ønsket indeholder sædvanlige hjælpestoffer med stabiliserende eller genbefugtende virkning og/eller tilsæt- 5

DK 162657 B

ningsstoffer, i en pulverblander, eventuelt sammen med hjælpestoffer og/eller duftstoffer.

Egnede blandere er f.eks. de i handelen tilgængelige plovskær-5 blandere.

Kiselsyren blandes med den kationiske blødgører, idet enhver af de ovennævnte kvaternære imidazolinium- og ammoniumforbindelser kan anvendes, uanset hvilken detaljerede struktur, der 10 foreligger. Yderligere påvirkes blødgørerens egenskaber ikke af anionens art. Det er derved ligeledes uden betydning om blødgøreren foreligger i flydende form eller først må opsmel-tes for at blive blandet med kiselsyren i form af en smelte.

De i handelen almindeligt tilgængeligt kvaternære blødgørere 15 indeholder desuden hyppigt opløsningsmiddel, navnlig lavere alkoholer og glycoler, såsom isopropanol, 1,2-propylenglycol eller hexylenglycol. Disse opløsningsmidler forstyrrer i almindelighed ikke, dvs. der kan lige så godt f.eks. blandes en blødgører med op til 25% isopropanol med kiselsyre til et fint 20 pulver.

Derved skal der imidlertid ved den videre forarbejdning af pulveret træffes tilsvarende sikkerhedsforanstaltninger på grund af de fremkommende op løs ni ngsmiddel dampe.

25

Ligeledes kan blødgøringsmidler, der forhandles opløst i de ovennævnte ikke-ionogene tensider, påføres kiselsyren i form af sådanne opløsninger. De sammen med den kationiske blødgører påførte ikke-ioniske tensider forstyrrer naturligvis ikke 30 vaskeprocessen.

De pulverformige blødgøringsmiddel kan blandes med de konventionelle husholdningsvaskemidler til universalvask (hedvask) og vask ved 60°C uden problemer.

Herved må man være opmærksom på, at kornstørrelsen for vaskepulveret og blødgøringspulveret ikke må være forskellige, for 35 6

DK 162657 B

at man således skal undgå en afblanding. Vaskepulver ligger for det meste i et kornstørrelsesområde på 450 - 500 μ. Et typisk blødgøringspulver ifølge eksempel 2 har en kornstørrelsesfordeling i overensstemmelse med følgende sigteanalyse: 5 100 - 200 pm: 10,9% 200 - 300 pm: 47,2% 300 - 400 pm: 29,1% 400 - 500 pm: 12,8% 10

Denne fordeling er som regel velegnet. For at opnå en bedre tilpasning efter vaskemidlets kornstørrelse kan blødgør i ngs-pulveret opgranuleres ved egnet styring af plovskærblanderens hastighed og temperatur. Derved forøges kornstørrelsen til det 15 dobbelte eller tredobbelte.

Egnede typiske vaskepulverformuleringer med tilsvarende rammereceptur er f.eks. beskrevet i Tensid-Taschenbuch, 2. udgave, Carl Hanser Verlag, MUnchen/Wien og i "Waschmittelchemie", 20 HUthig-Verlag, Heidelberg (1976).

Sådanne vaskemidler er baseret på anioniske eller ikke-ioniske tensider samt eventuelt skumhæmmende midler og indeholder sædvanlige kompleksdannere, ionbyttere, blegemidler, bl egeak-25 tivatorer, stabilisatorer, gråningsinhibitorer, enzymer, optiske klaringsmidler, korrosionsinhibitorer, duftstoffer, farvestoffer og indstillingsmidler, dvs. stoffer til indstilling af bestemte egenskaber hos et produkt såsom pH, vandindhold, risledygtighed, vægtfylde, rumvægt osv.

30

Overraskende udviser de ifølge opfindelsen angivne vaskemidler ikke de ovennævnte ulemper ved de hidtil kendte vaskemidler, hvortil der er sat blødgøringsmidler. 1

Det i vaskemidlet ifølge opfindelsen anvendte middel til blød-gøring af vasketøj kan fremstilles uden problemer og som pulver blandes med sædvanlige vaskemiddelpulverbestanddele. En

DK 162657 B

7 kompleksdannelse mellem det anviste blødgøringsmiddels katio-niske bestanddele og anioniske tensider optræder ikke. Desuden sikrer den krystallinske struktur hos blødgøringsmidlet en forsinket opløsning af de kationiske blødgører-andele, således 5 at smudset løsnes fra fibrene under vaskeprocessen ved hjælp af det let opløselige anioniske tensid og opløseliggøres i vaskeluden, hvorved anion-tensidet tilsvarende forbruges. Den kationiske blødgører, der opløser sig under forsinkelse, kan derefter uhindret sætte sig på fibrene. Den i vaskemidlet 10 ifølge opfindelsen indeholdte bærerkisel syre forbliver i va skevandet og kan ikke mere eftervises på det færdigt vaskede tekstil. Negativ indflydelse på vaskeprocessen, vasketøjet eller vaskemaskinen kunne ikke fastslås.

15 De følgende eksempler viser fremstillingen af vaskemidlet ifølge opfindelsen.

Som udgangsvaskepulver anvendtes et almindeligt i handelen værende universalvaskemiddel med følgende sammensætning: 20 anionisk tensid (hovedsageligt Na-alkylbenzensulfonat) 15 % pentanatriumpyrophosphat 30 % natriumperborat 28 % optisk klaringsmiddel 0,1% 25 carboxymethylcel1ulose 0,5% vandglas 3 % skuminhibitor 2 % EDTA 0,2% parfume 0,1% 30 farvestof 0,7% natriumsulfat og indstillingsmiddel 17 % vand indtil 100 %

Eksempel 1 35 30 vægtdele kiselsyre med en overflade på 500 m2/g ("Siper- nat" 50 S, Degussa) anbringes i en Loedige-blander. Under 8

DK 162657 B

stadig omrøring tilsættes langsomt en smelte af 70 dele di-methyldistearylammoniumchlorid. Blanderen indstilles derpå på optimal forskydningskraft. Der efteromrøres i yderligere ca.

30 minutter og derpå opnås et fritflydende pulver.

5

Eksempel 2 28 vægtdele kiselsyre med en overflade på 450 m2/g ("Siper-nat" 50, Degussa) anbringes i en Loedige-blander under lang-10 som omrøring og 72 vægtdele af en opløsning af 75% 1-methyl-2-talgalkyl-3-talgamidoethylimidazoliniummethosulfat i 25% isopropanol sprøjtes på kiselsyren med løbende blander under et tryk på 3 bar ved hjælp af en egnet dyse. Blanderen indstilles på optimal forskydningskraft. Der efterblandes i 15 yderligere ca. 20 minutter, indtil der opnås et ensartet, flydende, klumpfrit pulver.

Eksempel 3 20 I en plovskær-blander (Fa. Loedige) anbringes 24 vægtdele bæ-rerkiselsyre og under stadig omrøring med en hastighed på 120 omdrejninger/rnin. indsprøjtes først ufortyndet 68 vægtdele 1-methyl-2-oleylalkyl-3-amidoethylimidazolini ummethosulfat.

Derpå påsprøjtes på samme måde 8 vægtdele nonylphenolpolygly-25 colether (fremstillet med 9 mol ethylenoxid). Blandingen indstilles derpå på optimal forskydningskraft og køres 30 minutter med forskydningskraft, indtil pulverets kornstørrelse har stabiliseret sig. Pulveret er derpå færdigt til aftapning.

30 Eksempel 4

Til fremstilling af et blødgørende vaskepulver anbringes i en plovskær-blander (Fa. Loedige) først 4,5 vægtdele bærerkisel-syre og under stadig blanding påsprøjtes på kiselsyren 10,5 35 vægtdele af en smelte af en blanding af 75% N,N-bis-talgami-doethyl-N-(2-hydroxyethyl)-N-methylammoniummethosulfat og 25% 1,2-propylenglycol. Blandingsprocessen fortsættes i efterføl-

DK 162657 B

g gende 30 minutter under optimal forskydningskraft, indtil kornstørrelsen er tilpasset efter kornstørrelsen af det vaskepulver, der skal anvendes.

5 Derefter tilsættes ved i det væsentlige ingen forskydningskraft under stadig omblanding ved ca. 100 omdrejninger/min.

85 vægtdele af et i handelen tilgængeligt ved forstøvningstørring fremstillet vaskepulver, og blandingsprocessen fortsættes (ca. 20 min.), indtil der opstår et homogent pulver.

10

Eksempel 5 På samme måde som beskrevet i eksemplerne 1-3 fremstilles de i tabel 1 angivne blødgøringsmidler.

15

Tabel 1.

Præparat nr. 123456 N,N-di steary1-N-methy1-N-2-hydroxy-2Q ethyl-ammoniu.mmethylsulf at 51 - - 25 1-methy1-2-norsteary1-3-stearylamido- ethyl-imidazoliniummethylsulfat -38---45 dicocodimethylammoniumchlorid - 53 methyl-bis(oleylamidoethyl)-2-hydroxy-25 ethyl-anunoniummethyl sul fat - - - 50 20 - 1.2- ethandiyl-bis(2-nor-talg-l- methyl)-imidazoliniummethylsulfat - 30 - 10 isopropanol 21 15 17 - 1.2- propylenglycol - - - 13 20 10 3Q laurylalkohol, 3 mol e.o. - 4 - 2 7 kiselsyre 28 28 30 35 35 28 35 10

DK 162657 B

Virkningsmåden for vaskemidlet, der ifølge opfindelsen indeholder blødgør ingsmiddel, eftervises ved hjælp af følgende vaskeforsøg. Som vaskemiddel benyttedes et i handelen tilgængeligt produkt med den ovenfor angivne formulering. Som blødgø-5 rer anvendtes følgende i handelen tilgængelige kvaternære ammoniumforbindelser: 1. Di methyldistearylammon iumchlor id.

10 2. l-methyl-2-talgalkyl-3-talgamidoethylimidazoliniummetho- sulfat.

Begge blødgørere indeholdt ca. 25% isopropanol. I hvert tilfælde blev 70 vægtdele af blødgøreren adsorberet på 30 vægt-15 dele fældet bærerkiselsyre med en specifik overflade på 450 m2/g (ifølge BET) i en plovskær-blander.

Der blev vasket med standardvalkfrottestof i en i handelen ti 1 gængel i g husholdnings-universal vaskemaskine. Vasketempera-20 turen udgjorde fortrinsvis 60°C. Bedømmelsen af den blødgørende virkning foregik ved hjælp af parvise statistiske sammenligninger med 25 prøvepersoner. Ved denne prøve betyder 50 point = meget blød og 0 point = ubehandlet ru stof. Resultaterne fremgår af følgende tabel: 25 1 35 11

DK 162657 B

Tabel 2.

5

Vaskemiddel Stoffets blødhedsgrad __ (α50}_

Ubehandlet stof 3 1Q I handelen tilgængeligt universalvaskemiddel 10 I handelen tilgængeligt universalvaskemiddel + 10 g/1 dispersion af dimethyldistearyl= . c ammoniumchlorid til den 3.

1 o efterskylning 45 I handelen tilgængeligt universalvaskemiddel + 5% blødgører 1 på SiC>2 35 20 I handelen tilgængeligt universalvaskemiddel + 5% blødgører 2 på SiC>2 34 I handelen tilgængeligt universalvaskemiddel + 10% blødgører 2 25 på Si02 39 På samme måde blev vaskemidler, der indeholder de i tabel 1 angivne blødgøringsmidler, afprøvet med hensyn til deres blød-30 gørende virkning, idet der igen blev benyttet et i handelen tilgængeligt universalvaskemiddel med den ovenfor angivne sammensætning. Resultaterne fremgår af følgende tabel 3: 35

Claims (3)

1. 20 A) 60 - 80 vægt% blødgøringsmiddel på basis af et eller flere nitrogenholdige kationiske overfladeaktive stoffer med mindst en til nitrogenatomet bundet hydrocarbongruppe med mindst 8 carbonatomer, og eventuelt indeholdende sædvanlige hjælpestoffer, idet de overfladeaktive stoffer består af mindst én af 25 følgende forbindelser: a) en kvaternær ammoniumforbindelse med formlen

   30 R2 R1-N —R4 i3 a- hvor R1 og R2 er alkylgrupper med 8-24 carbonatomer, og R3 og R4 er alkylgrupper med 1-4 carbonatomer, og A- er en anion, 35 DK 162657 B b) en alkylimidazoli niumforbindel se med den almene formel R6 A S N Il o

   5 R - N,' © ' N - C-H. - N - C - R8 \_A b hvor R5 er en alkylgruppe med 1-4 carbonatomer, R6 er en al-10 kylgruppe med 8-25 carbonatomer, R7 er en alkylgruppe med 1 - 4 carbonatomer eller hydrogen, og R8 er en alkylgruppe med 8 - 25 carbonatomer, og A- er en anion, eller c) en kvaternær ammoniumforbindelse med den almene formel 15 R9 © R10 - N - (CH~ - CH - O) - Η A- I Z I W R12 -1 20 hvor R9 og R^8 er alkylgrupper med 8-24 carbonatomer eller fedtsyreamidoalkylgrupper, Ril er en alkylgruppe med 1-4 carbonatomer, Ri2 er hydrogen eller methyl, x er et helt tal 25 fra 1 til 5, og A- er en anion, og B) 20 - 40 v*gt% kiselsyre med stor sugeevne og med en overflade på ca. 250 til ca. 600 m2/g, 30 idet komponent A) er adsorberet på komponent B).
2. 2. Vaskemiddel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det overfladeaktive stof er l-methyl-2-alkyl-3-fedtsyreamido-ethylimidazoliniummethosulfat. 35
3. 3. Vaskemiddel ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at komponenten A) indeholder ikke-ionogene emulgatorer som hjælpestoffer.