EP0025147B1 - Flüssiges, phosphatarmes und umweltfreundliches Waschmittel - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a liquid, low-phosphate and therefore environmentally friendly detergent which contains washing-active sulfonates, salts of fatty acids, nonionic surfactants, inorganic silicates and sequestering agents.
- DE-A-2530727 discloses a detergent which is free from phosphates and nitrilotriacetic acid and which contains washing-active sulfonates, nonionic polyglycol ethers, fatty acids and inorganic silicates and a content of 5 to 40% tall oil fatty acid or another saturated and / or unsaturated fatty acid at least 10 carbon atoms, 2 to 40% alkanesulfonate and / or alkylarylsulfonate, 10 to 50% of ethoxylated fatty alcohol with 3 to 8 mol of ethylene oxide and / or ethoxylated alkylphenol, and 5 to 60% of a quaternized fatty amine polyglycol ether based on higher fatty amines, the Ethylene oxide degree is about 10.
- Such detergents are particularly suitable for cleaning heavily oil and grease soiled textiles; they can be referred to as high-performance detergent preparations.
- the present invention is therefore based on the object of finding such a detergent which is capable of achieving a solids content of more than 50%, based on the total detergent, in a liquid combination of surfactants with certain builders. Furthermore, the detergent is said to have an excellent emulsifying power for fats and oils, and it should also be able to be used for the complete cleaning of white and colored laundry, i.e. It is an object of the present invention to achieve in a detergent of the type mentioned at the outset that even delicate items to be washed after fifty washes have a damage factor ⁇ 1, a loss of tensile strength less than 30% and a maximum ash content of 1%.
- the detergent has a content of 2 to 40% by weight of alkanesulfonates and 5 to 98% by weight of nonionic surfactants, based on the surfactant combination, and is characterized by a content of sequestering agent, the nature of which will be described in detail below.
- the detergent according to the invention is characterized in that it contains, as non-ionic surfactants, ethoxylation products of mono- and / or polyhydric alcohols, amines, carboxylic acids and carboxamides, each having 6 to 20 carbon atoms.
- a further preferred embodiment is characterized in that the degree of ethoxylation of the nonionic surfactants is 2 to 20 moles of ethylene oxide.
- the agent according to the invention is characterized in that it contains, as non-ionic surfactants, fatty alcohol polyglycol ether having 6 to 18 carbon atoms and a degree of ethoxylation of 7 to 10 mol of ethylene oxide.
- a further preferred embodiment of the detergent according to the invention is finally characterized in that it contains nonylphenol ethoxylates as nonionic surfactants with a degree of ethoxylation of 2 to 20, preferably 7 to 10, moles of ethylene oxide.
- a further preferred embodiment of the subject matter of the invention is characterized in that the detergent as sequestering agent contains higher polymer sodium phosphates of the formula (NaP0,) " , where n is greater than or equal to 3, preferably sodium hexametaphosphates and / or salts of aminocarboxylic acids and / or salts of Polycarboxylic acids.
- polymeric phosphates in higher concentrations as sequestering agents into liquid, silicate builders with solids contents> 10%.
- the polymeric phosphates commercially available as builder substances are sodium pyrophosphates and sodium tripolyphosphates.
- Sodium silicates and sodium phosphates also have a significantly lower price than the corresponding potassium compounds, i.e. due to the higher efficiency of the detergents based on sodium compounds.
- the present invention is therefore based on the surprising finding that certain sequestering agents or their solutions can be combined with sodium silicate solutions which contain 60% by weight of solids, calculated as percent by weight Na 2 0 plus percent by weight Si0 2 , in a storage-stable manner.
- Sequestrants in the sense of the present disclosure are higher polymer sodium phosphates of the formula (Na p 0 3 ) 1 , where n is greater than or equal to 3 and both chain and ring groups can be present.
- the fine structure of such polymer phosphates has not yet been completely clarified.
- sodium hexametaphosphates with chain lengths of more than six P0 4 groups act as sequestering agents in the sense of the invention. These are long-chain hexametaphosphates with average chain lengths around 20.
- the detergent according to the invention or in this application in the washing process they act even in low concentrations as excellent sequestering agents and builder components which, with highly concentrated liquid detergents, enable delicate laundry to be washed in an extremely gentle manner.
- the mixing ratio of sodium hexametaphosphate and sodium silicate solutions can be varied within wide limits; For example, sodium silicate solutions with a density of 59/60 ° B6 can be mixed with 60% sodium hexametaphosphate solution without restriction.
- sequestering agents within the meaning of the invention are salts of nitrilotriacetic acid, salts of ethylenediaminetetraacetic acid or a similarly structured amine carboxylic acid, furthermore salts of polycarboxylic acids, such as gluconates, heptonates or citrates.
- amino carboxylic acids to the detergent according to the invention also acts as an oxygen stabilizer when oxidative bleaching agents are added in the washing process.
- Inorganic silicates in the sense of the present invention are characterized by a composition where sodium, potassium and quaternary amine can occur for Me.
- the values for x and y are between 1 and 8; the ratio y: x ranges from 0.5 to 8.
- the water content is given by the coefficient z. It ranges from 0 in the case of anhydrous silicates to about 20 in the case of liquid water glasses.
- sodium ortho-, sequi-, meta-, di- and trisilicates can be used in anhydrous or water-containing form, also silicate solutions, so-called water glasses, of which particularly preferred are those which have a ratio S'0 2 : Na 2 0 of 1-2 and have a Na, O + S'0 2 content of at least 30% by weight.
- Wash-active sulfonates for the purposes of the present invention are alkanesulfonates with 10 to 15 carbon atoms and a degree of sulfonation> 1; with a proportion of di- to polysulfonates.
- Non-ionic surfactants for the purposes of the present invention are ethylene oxide adducts and monohydric and / or polyhydric alcohols of the aliphatic series and on aromatically substituted aliphatic alcohols, furthermore on amines, carboxylic acids and carboxamides.
- the carbon skeleton of the molecules to which ethylene oxide is attached consists of 6 to 20 carbon atoms. 2 to 20 molecules of ethylene oxide, preferably 7 to 12 molecules of ethylene oxide, can be attached to a molecule substrate.
- particular preference is given to ethylene oxide addition products of synthetic alcohols or fatty alcohols having 6 to 18 carbon atoms and obtained from natural fats, the degree of ethylene oxide being 7 to 10.
- nonylphenol ethoxylates with a degree of ethoxylation of preferably 7 to 10 moles of ethylene oxide / mole of nonylphenol are particularly preferred as nonionic surfactants for the purposes of the present invention.
- Propylene oxide can also replace ethylene oxide.
- the detergents according to the invention can also contain the additives which are generally customary in detergents, such as, for example, dirt-carrying agents, fragrances, bleaches, stabilizers, disinfectants, optical brighteners and foam-inhibiting agents or other surfactants, for example Contain amphoteric surfactants or betaines or hydrotropic agents.
- additives which are generally customary in detergents, such as, for example, dirt-carrying agents, fragrances, bleaches, stabilizers, disinfectants, optical brighteners and foam-inhibiting agents or other surfactants, for example Contain amphoteric surfactants or betaines or hydrotropic agents.
- test strips were tested in accordance with DIN 53 919. Products of the prior art were tested for comparison. Here too, test strips according to DIN 53 919 were checked after 50 wash cycles. The results were as follows:
- the phosphorus content is less than 0.1 g per liter.
- the phosphorus content is 0.2-0.4 g per liter.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein flüssiges, phosphatarmes und damit umweltfreundliches Waschmittel, das waschaktive Sulfonate, Salze von Fettsäuren, nichtionische Tenside, anorganische Silikate und Sequestriermittel enthält.
- Bekannt ist aus der DE-A-2530727 ein von Phosphaten und Nitrilotriessigsäure freies Waschmittel, das waschaktive Sulfonate, nicht-ionische Polyglykoläther, Fettsäuren und anorganische Silikate enthält und einen Gehalt von 5 bis 40% Tallölfettsäure oder einer anderen gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure mit mindestens 10 C-Atomen, 2 bis 40% Alkansulfonat und/oder Alkylarylsulfonat, 10 bis 50% an äthoxiliertem Fettalkohol mit 3 bis 8 Mol Äthylenoxyd und/oder äthoxiliertem Alkylphenol, sowie 5 bis 60% eines quarternisierten Fettaminpolyglykoläthers auf der Basis höherer Fettamine, dessen Äthylenoxydgrad etwa 10 beträgt, aufweist.
- Solche Waschmittel eignen sich insbesondere zur Reinigung von stark öl- und fettverschmutzten Textilien; sie können als Hochleistungs- Waschdetergenz-Zubereitung bezeichnet werden.
- Diese bekannten Waschmittel sind jedoch nicht dazu bestimmt, Weiß- und Buntwäsche faserschonend und ohne Erhöhen des Aschegehalts des fünfzigmal gewaschenen Waschguts zu reinigen. Zur Erlangung des Gütezeichens für sachgemäße Wäschepflege (RAL-RG 922) ist es nämlich notwendig, daß das Waschgut nach fünfzigmaliger Wäsche einen Schädigungsfaktor <1, einen geringeren Reißkraftverlust als 30%, sowie einen maximalen Aschegehalt von 1 % aufweist.
- Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein solches Waschmittel zu finden, das in der Lage ist, in einer flüssigen Kombination von Tensiden mit bestimmten Gerüstsubstanzen einen Feststoffgehalt von mehr als 50% bezogen auf das Gesamtwaschmittel zu erreichen. Ferner soll das Waschmittel ein hervorragendes Emulgiervermögen für Fette und Öle besitzen, und es soll darüber hinaus für die vollständige Reinigung von Weiß- und Buntwäsche verwendet werden können, d.h. es liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Waschmittel der eingangs genannten Gattung zu erreichen, daß auch empfindliches Waschgut nach fünfzigmaliger Wäsche einen Schädigungsfaktor <1, einen geringeren Reißkraftverlust als 30% sowie einen maximalen Aschegehalt von 1 % aufweist.
- Diese Aufgabe wird bei dem Waschmittel der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Waschmittel durch einen Gehalt von 2 bis 40 Gew.-% Alkansulfonaten sowie von 5 bis 98 Gew.-% an nicht-ionischen Tensiden, bezogen auf die Tensidkombination, sowie durch einen Gehalt an Sequestriermittel, deren Natur weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird, gekennzeichnet ist.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Waschmittel dadurch gekennzeichnet, daß es als nicht-ionische Tenside Äthoxilierungsprodukte von ein und/oder mehrwertigen Alkoholen, Aminen, Carbonsäuren und Carbonsäureamiden mit jeweils 6 bis 20 C-Atomen enthält.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Äthoxilierungsgrad der nichtionischen Tenside 2 bis 20 Mol Äthylenoxyd beträgt.
- Nach einer weiteren Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Mittel dadurch gekennzeichnet, daß es als nicht-ionische Tenside Fettalkoholpolyglykoläther mit 6 bis 18 C-Atomen und einem Äthoxilierungsgrad von 7 bis 10 Mol Äthylenoxyd enthält.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Waschmittels ist schließlich dadurch gekennzeichnet, daß es als nicht-ionische Tenside Nonylphenoläthoxylate mit einem Äthoxilierungsgrad von 2 bis 20, vorzugsweise von 7 bis 10 Mol Athylenoxyd enthält.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, daß das Waschmittel als Sequestriermittel höherpolymere Natriumphosphate der Formel (NaP0,)", wobei n größer oder gleich 3 ist, enthält, und zwar vorzugsweise Natriumhexametaphosphate und/oder Salze von Aminocarbonsäuren und/oder Salze von Polycarbonsäuren.
- Es war nämlich bisher nicht möglich, in flüssige, silikatische Builder mit Feststoffgehalten >10% handelsübliche, polymere Phosphate in höherer Konzentration als Sequestriermittel einzuarbeiten. Bei den als Buildersubstanzen handelsüblichen polymeren Phosphaten handelt es sich um Natriumpyro-und Natriumtripolyphosphate. Beim Vereinigen flüssiger silikatischer Builder mit Lösungen der handelsüblichen polymeren Phosphate treten Trübungen, Niederschläge und Kristallisationserscheinungen auf.
- Es war bislang allenfalls möglich, verdünnte Kaliumphosphatlösungen mit verdünnten Kaliumsilikatlösungen lagerstabil zu vereinigen, da es keine kristallisierenden Kaliumsilikate gibt. Auf dem Gebiet der polymeren Phosphate und Silikate sind Kalium- und Natriumsalze nicht äquivalent.
- Natriumsilikate und Natriumphosphate ziechnen sich außerdem gegenüber den entsprechenden Kaliumverbindungen durch einen wesentlich geringeren Preis, d.h. durch eine höhrere Wirtschaftlichkeit der ausgehend von Natriumverbindungen aufgebauten Waschmittel aus.
- Es liegt also vorliegender Erfindung die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß bestimmte Sequestriermittel bzw. deren Lösungen mit Natriumsilikatlösungen, welche 60 Gew.-% Feststoff, gerechnet als Gewichtsprozent Na20 plus Gewichtsprozent Si02, enthalten, lagerstabil vereinigt werden können.
- Sequestriermittel im Sinne vorliegender Offenbarung sind höherpolymere Natriumphosphate der Formel (Nap03)1, wobei n größer oder gleich 3 ist und wobei sowohl Ketten- als auch Ringgruppierungen vorliegen können. Der Feinbau derartiger Polymerphosphate ist bislang noch nicht restlos geklärt.
- Insbesondere wirken als Sequestriermittel im Sinne der Erfindung Natriumhexametaphosphate mit Kettenlängen von mehr als sechs P04-Gruppen. Diese sind langkettige Hexametaphosphate mit mittleren Kettenlängen um 20. Sie wirken im erfindungsgemäßen Waschmittel bzw. bei dieser Anwendung im Waschverfahren bereits in geringer Konzentration als hervorrangende Sequestriermittel und Builderkomponenten, die mit hochkonzentrierten flüssigen Waschmitteln ein äußerst wäscheschonendes Waschen von empfindlichem Waschgut ermöglichen.
- Das Mischungsverhältnis von Natriumhexametaphosphat und Natriumsilikatlösungen kann in weiten Grenzen variiert werden; so sind beispielsweise Natriumsilikatlösungen mit einer Dichte von 59/60° B6 mit 60-%-iger Natriumhexametaphosphatlösung unbeschränkt mischbar.
- Der Einsatz von Phosphaten in Waschmitteln wird in der Bundesrepublik Deutschland und anderem europäischen Ländern bzw. den Niederlanden vom Gesetzgeber aus ökologischen Gründen beschränkt. Mit der erfindungsgemäßen Builderkombination aus Alkalisilikat und Natriumhexametaphosphaten lassen sich jedoch die waschtechnischen Vorteile der Phosphatkomponente, wie Sequestriervermögen, Emulgiervermögen, Schutztragevermögen usw. mit so geringen Phosphatgehalten erreichen, daß die vom Gesetzgeber vorgesehenen Maximalgehalte in Gramm Phosphor pro Liter Waschflotte ohne weiteres unterschritten werden können.
- Weitere Sequestriermittel im Sinne der Erfindung sind Salze der Nitrilotriessigsäure, Salze der Äthylendiamintetraessigsäure bzw. ähnlich aufgebaute Amincarbonsäuren, ferner Salze von Polycarbonsäuren, wie Glukonate, Heptonate oder Citrate.
- Ein Zusatz von Aminocarbonsäuren zum erfindungsgemäßen Waschmittel wirkt außerdem als Sauerstoffstabilisator bei Zusatz oxidativer Bleichmittel im Waschverfahren.
- Anorganische Silikate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung
- Die Werte für x und y liegen zwischen 1 und 8; das Verhältnis y:x bewegt sich von 0,5 bis 8. Der Wassergehalt ist durch den Koeffizienten z gegeben. Er bewegt sich von 0 im Fall der wasserfreien Silikate bis etwa 20 im Falle flüssiger Wasserglässer.
- Insbesondere können eingesetzt werden Natriumortho-,, Sequi-, Meta-, Di- und Trisilikate in wasserfreier oder wasserhaltiger Form, ferner Silikatlösungen, sog-Wasserglässer, von welchen besonders solche bevorzugt sind, die ein Verhältnis S'02:Na20 von 1-2 und ein Gehalt an Na,O+S'02 von mindestens 30 Gew.-% besitzen.
- Waschaktive Sulfonate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Alkansulfonate mit 10 bis 15 C-Atomen und einem Sulfonierungsgrad > 1; also mit einem Anteil and Di- bis Polysulfonaten.
- Nicht-ionische Tenside im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Äthylenoxyd-Anlagerungsprodukte en ein- und/oder mehrwertige Alkohole der aliphatischen Reihe sowie an aromatisch substituierten aliphastische Alkohole, ferner an Amine, Carbonsäuren und Carbonsäureamide. Das C-Gerüst der Moleküle, an welche Äthylenoxid angelagert wird, besteht aus 6 bis 20 C-Atomen. An ein Molekül-Substrat können 2 bis 20 Moleküle Äthylenoxyd, vorzugsweise 7 bis 12 Moleküle Äthylenoxyd angelagert sein. Besonders bevorzugt in Sinne der vorliegenden Erfindung sind Äthylenoxyd-Anlagerungsprodukte synthetischer oder aus natürlichen Fetten gewonnener Fettalkohole mit 6 bis 18 C-Atomen, wobei der Äthylenoxydgrad 7 bis 10 beträgt. Ferner sind als nicht-ionische Tenside im Sinne der vorliegenden Erfindung Nonylphenoläthoxylate mit einem Äthoxylierungsgrad von vorzugsweise 7 bis 10 Mol Äthylenoxyd/Mol Nonylphenol besonders bevorzugt. Anstelle von Äthylenoxid kann auch Propylenoxid treten.
- Über die genannten Inhaltsstoffe hinaus können die erfindungsgemäßen Waschmittel ferner die in Waschmitteln allgemein üblichen Zusatzstoffe-wie beispielsweise Schmutztragemittel, Duftstoffe, Bleichmittel, Stabilisatoren, Desinfektionsmittel, optische Aufheller und schaumbremsende Mittel oder andere Tenside z.B. amphotere Tenside oder Betaine bzw. hydrotrope Mittel enthalten.
- Das Wesen vorliegender Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiterhin erläutert.
- Alle Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozente.
- Ein erfindungsgemäßes Waschmittel weist folgende Inhaltsstoffe auf: Eine Builderkomponente bestehend aus:
- 89,5% Natronwasserglas mit einem Verhältnis Si02:Na20=1,6:1 und darin gelöst 5% Natriumhexametaphosphat sowie 3% Natriumalkansulfonat und 2% Natriumsalz der Nitrilotriessigsäure. Die Builderkomponente enthält ferner Duftstoff und optische Aufheller in einer Menge von 0,5%. Der Feststoffgehalt beträgt 55%. Die zugehörige Tensidkomponente besteht aus 40% äthoxiliertem Fettalkohol mit 9-11 C-Atomen und 7 Mol angelagertem Äthylenoxyd. Sie enthält ferner 40% Nonylphenol- äthoxylat mit 10 Mol angelagertem Äthylenoxid. Weiterhin enthält die Tensidkomponente 5% Fettaminpolyglykoläther; der Rest besteht aus Wasser, optischem Aufheller und Polyacrylat als Schmutzträger. Builder- und Tensidkomponente werden im Verhältnis 8,5:1,5 angewandt. Die Anwendungskonzentration beträgt 3-5 g pro Liter Waschflotte.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht aus
- 44% Natronwasserglass mit einem Verhältnis Si0,:Na,0=1,8:1
- 30% Natriumhexametaphosphatlösung 60-%-ig,
- 3% Ätzkali fest,
- 5% eines modifizierten Äthoxylates mit dem Handelsnamen Triton DF 20,
- 10% Natriumalkansulfonat
- 7% Natriumxylolsulfonat
- 1 % Duftstoff und optischer Aufheller
- Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Waschmittelformulierungen nach Beispiel 1 und 2 wurde gemäß den Bestimmungen zur Erlangung des Gütezeichens für sachgemäße Wäschepflege (RAL RG 992) geprüft.
- Als Bleichmittel wurde dabei 30-%-iges H202 in einer Menge von 180 mg 02 pro Liter Waschflotte verwendet.
- Nach fünfzigmaliger Wäsche wurden Probestreifen nach DIN 53 919 geprüft. Zum Vergleich wurden Produkte des Standes der Technik geprüft. Auch hier wurden nach 50 Waschgängen Probestreifen nach DIN 53 919 überprüft. Es ergaben sich folgende Resultate:
- In der Waschflotte des Produkts nach Beispiel 1 der vorliegenden Beschreibung ergibt sich ein Phosphorgehalt von weniger als 0,1 g pro Liter.
- In Waschflotten des erfindungsgemäßen Waschmittels nach Beispiel 2 ergibt sich ein Phosphorgehalt von 0,2-0,4 g pro Liter.
- Diese Werte liegen deutlich unter den vom Gesetzgeber als zulässig vorgesehenen Maximalwerten für den Gehalt an Phosphor pro Liter Waschflotte.
Claims (6)
1. Wässrig-flüssiges, phosphatarmes und umweltfreundliches Waschmittel, enthaltend waschaktive Sulfonate, Salze von Fettsäuren, nicht-ionische Tenside, anorganische Silikate und Sequestriermittel mit einem Wassergehalt von weniger als 50% gekennzeichnet durch einen Gehalt von 2 bis 40 Gew.-% an Alkansulfonaten, von 5 bis 98 Gew.-% an nichtionischen Tensiden, bezogen auf die Tensidkombination sowie an phosphathaltigen bzw. phosphatfreien Sequestriermitteln. '
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als nicht-ionische Tenside Äthoxilierungsprodukte von ein und/oder mehrwertigen Alkoholen, Aminen, Carbonsäuren und Carbonsäureamiden mit jeweils 6 bis 20 C-Atomen enthält.
3. Mittel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Äthoxilierungsgrad der nicht-ionischen Tenside 2 bis 20 Mol Äthylenoxid beträgt.
4. Mittel nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als nicht-ionische Tenside Fettalkoholpolyglykoläther mit 6 bis 18 C-Atomen und einem Äthoxilierungsgrad von 7 bis 10 Mol Äthylenoxyd enthält.
5. Mittel nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als nicht-ionische Tenside Nonylphenoläthoxylate mit einem Äthoxyilierungsgrad von 2 bis 20, vorzugsweise 7 bis 10 Mol Äthylenoxyd enthält.
6. Mittel nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Sequestriermittel höherpolymere Natriumphosphate der Formel (NaP0,)", wobei n größer oder gleich 3 ist, enthält und zwar vorzugsweise Natriumhexametaphosphate und/oder Salze von Aminocarbonsäuren und/oder Salze von Polycarbonsäuren.
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