EP0377807B1 - Phosphatfreies,flüssiges Waschmittel mit hoher Alkalität - Google Patents
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Definitions
- Textile detergents to be used in commercial laundries differ considerably in their composition from those which are usually used in the household.
- softened, ie Ca and Mg-free water is used regularly in commercial companies.
- the commercially used agents often contain highly alkaline builder salts and alkalis, such as sodium metasilicate and sodium hydroxide, which can be handled safely by a person skilled in the art, but are unsuitable in the household for safety reasons.
- These highly alkaline constituents can in turn interact with the surfactants usually present, in particular the nonionics from the class of the alkyl polyglycol ethers, and more or less decompose them if they are stored together for a long time.
- surfactants which are made from natural, i.e. renewable raw materials are available and are characterized by their complete and rapid biodegradability in wastewater.
- Highly alkaline cleaner concentrates for the industrial cleaning of metallic surfaces were known from EP-A-282 863. These agents contain 80 to 99.7 wt .-% of an aqueous solution of a builder mixture of alkali metal silicates and alkali metal hydroxides and 0.3 to 20 wt .-% of a surfactant combination of anionic surfactants, alkyl glucosides and other nonionic surfactants, with amounts of 0.1 to 10% by weight of alkyl glucosides and 0.1 to 5% by weight of nonionic surfactants in combination with 0.1 to 5% by weight of fatty acids or soaps are preferred.
- EP-A-202 638 describes liquid cleaning agents for strongly alkaline cleaning formulations. These surfactant concentrates, which contain nonionic surfactants and alkyl glucosides, but no alkaline builder substances, are only mixed with alkaline builder substances during practical use.
- WO-A-87/06949 further describes a liquid detergent which contains alkyl glucosides and builder substances which have a particular solubility. The solubility of relatively poorly soluble builder substances is supported by the use of alkyl glucosides.
- R is preferably a C8 ⁇ 12 alkyl radical, in particular a C8 ⁇ 10 alkyl radical.
- the alkyl glucosides can still contain small amounts of free fatty alcohol and glucose in their production. Those alkyl glucosides are preferably used whose content of fatty alcohols is less than 5% by weight, in particular less than 2% by weight (based on alkyl glucoside).
- the agents can optionally also contain nonionic surfactants of the ethoxylated fatty alcohol and oxo alcohol type with 12 to 18 carbon atoms and 5 to 10 ethylene glycol ether groups (EO).
- EO ethylene glycol ether groups
- Suitable are e.g. Ethoxylates derived from coconut, tallow or palm kernel fatty alcohols with an HLB value of more than 12, for example from 13 to 18, and corresponding ethoxylates from oxo alcohols with 12 to 16 carbon atoms and 6 to 8 EO groups.
- the builder component consists of sodium hydroxide (component B1), sodium silicate (component B2) and sequestering polyanionic salts derived from nitrilotriacetic acid (NTA) and possibly phosphonic acids (components B3 and B4).
- the Na2O: SiO2 ratio can be 1: 1 (metasilicate) to 1: 3.4 (water glass).
- metasilicate is preferably used in agents with a low proportion of sodium hydroxide, while in agents with a higher sodium hydroxide content the sodium silicate can consist predominantly or entirely of water glass.
- the NTA is available as a trisodium salt and is also used in this form of quantity calculation. In particular, its proportion is 5 to 10% by weight.
- the sodium salt of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is primarily suitable as the phosphonate.
- the quantity calculation is based on the tetrasodium salt.
- the sodium salts of aminotrimethylenephosphonic acid (ATMP), ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid (EDTMP), diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid (DTPMP) and their higher homologs are also usable. unexplained function in wastewater less preferred.
- Your quantity calculation is based on neutral reacting sodium salts (Na3 salt with ATMP, Na5 salt with EDTMP, Na6 salt with DTPMP).
- the sum of components B3 + B4 is 3 to 12% by weight, preferably 6 to 11% by weight.
- the detergents can also contain conventional detergent constituents which do not act as surfactants and builders. These include optical brighteners in proportions of up to 1% by weight, preferably 0.05 to 0.3% by weight. Examples of these are derivatives of bis (triazinylamino) stilbene disulfonic acid, for example the sodium salt of 4,4'-bis (2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazin-6-yl-amino) -stilbene-2,2'-disulfonic acid and the chlorinated diphenyldistyrylsulfonic acids.
- optical brighteners in proportions of up to 1% by weight, preferably 0.05 to 0.3% by weight. Examples of these are derivatives of bis (triazinylamino) stilbene disulfonic acid, for example the sodium salt of 4,4'-bis (2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazin-6-yl-amino) -stilbene-2,2'-disulfonic acid and the
- hydrotropes are e.g. Toluene sulfonate, xylene sulfonate and cumene sulfonate, each in the form of the sodium salts.
- Usable solvents are, for example, ethanol, propanol, isopropanol and ether alcohols, such as diglycol and C1-C3 monoalkyl ethers of C2-C4 diols.
- the hydrotropes can be present in proportions up to 6% by weight, the alcohols or ether alcohols in proportions up to 10% by weight.
- the agents can also contain neutral salts, such as sodium sulfate and sodium chloride, as minor substances in the raw materials used. The difference of up to 100% by weight is water.
- the agents are long-lasting, pourable liquids that are suitable for automatic dosing as well as for the preparation of stock solutions (base liquors).
- the concentrates are still liquid down to temperatures of -10 ° C and are resistant to segregation.
- Their application concentration is generally 2 to 10, preferably 3 to 7 g / l.
- the amount of laundry was 7.5 kg, the water hardness 0 ° dH, normal program (without prewash), detergent concentration 4 g / l, 5 minutes at 40 ° C and 15 minutes at 90 ° C, three rinsing, low foaming.
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Description
- In gewerblichen Wäschereien anzuwendende Textilwaschmittel unterscheiden sich in ihrer ihrer Zusammensetzung erheblich von solchen, die üblicherweise im Haushalt verwendet werden. Einerseits wird in gewerblichen Betrieben regelmäßig mit enthärtetem, d.h. Ca- und Mg-freiem Wasser gearbeitet. Zum anderen enthalten die gewerblich angewendeten Mittel vielfach hochalkalische Buildersalze und Alkalien, wie Natriummetasilikat und Natriumhydroxid, die zwar vom Fachmann gefahrlos gehandhabt werden können, im Haushalt jedoch aus Sicherheitsgründen unangebracht sind. Diese hochalkalischen Bestandteile können ihrerseits mit den üblicherweise anwesenden Tensiden, insbesondere den Nonionics aus der Klasse der Alkylpolyglykolether, in Wechselwirkung treten und sie bei längerer gemeinsamer Lagerung mehr oder weniger zersetzen. Diese Probleme existieren insbesondere bei flüssigen Konzentraten und Produkten, die zum Ansetzen konzentrierter Stammlaugen (Stock-solutions) bestimmt sind und bei denen mangels einer räumlich Trennung von Tensid- und Alakalikomponente der zersetzende Einfluß besonders intensiv ist. Hochalkalische Flüssigprodukte und Stammlaugen haben vor pulverförmigen, gleichartig zusammengesetzten Mitteln den Vorzug, daß sie staubfrei und insbesondere automatisch dosiert werden können und somit keine Bedienungsprobleme aufwerfen.
- Ein weiterer Aspekt ist eine möglichst weitgehende Verwendung von Tensiden, die aus natürlichen, d.h. nachwachsenden Rohstoffen erhältlich sind und sich durch eine vollständige und schnelle biologische Abbaufähigkeit im Abwasser auszeichnen.
- Weiterhin sollen derartige Mittel im Hauptwaschgang und während des Nachspülens keine störende Schaummengen entwickeln. Da übliche Entschäumer, wie Polysiloxane und Paraffinkohlenwasserstoffe beim Dispergieren in Flüssigwaschmitteln Wirkungsverluste erleiden bzw. im Falle der Polysiloxane durch Alkali zersetzt werden, muß die Tensidkomponente von sich aus schwach schäumend sein.
- Aus der EP-A-282 863 waren hochalkalische Reinigerkonzentrate für die industrielle Reinigung von metallischen Oberflächen bekannt. Diese Mittel enthalten 80 bis 99,7 Gew.-% einer wäßrigen Lösung eines Buildergemisches von Alkalimetallsilikaten und Alkalimetallhydroxiden und 0,3 bis 20 Gew.-% einer Tensidkombination aus anionischen Tensiden, Alkylglucosiden und anderen nichtionischen Tensiden, wobei Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-% Alkylglucosiden und 0,1 bis 5 Gew.-% nichtionischen Tensiden in Kombination mit 0,1 bis 5 Gew.-% Fettsäuren bzw. Seifen bevorzugt sind. Zusätzliche Builder wie Nitrilotriessigsäure und Phosphonate können in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-% zugesetzt werden. EP-A-202 638 beschreibt flüssige Reinigungsmittel für stark alkalische Reinigungsformulierungen. Diese Tensidkonzentrate, die nichtionische Tenside und Alkylglucoside, aber keine alkalischen Buildersubstanzen enthalten, werden erst bei der praktischen Anwendung mit alkalischen Buildersubstanzen versetzt. WO-A-87/06949 beschreibt weiterhin ein Flüssigwaschmittel, das Alkylglucoside und Buildersubstanzen enthält, die eine spezielle Löslichkeit aufweisen. Dabei wird die Löslichkeit relativ schwerlöslicher Buildersubstanzen durch den Einsatz von Alkylglucosiden unterstützt.
- Gegenstand der Erfindung, mit der die oben erwähnten Probleme gelöst werden, ist ein flüssiges, wäßriges, phosphatfreies Waschmittelkonzentrat, enthaltend 5 bis 20 Gew.-% einer nichtionischen Tensidkomponente (A), 15 bis 40 Gew.-% einer Builderkomponente (B), 0 bis 1 Gew.-% optische Aufheller, 0 bis 6 Gew.-% Hydrotrope, 0 bis 10 Gew.-% mit Wasser mischbare Alkohole bzw. Etheralkohole und sonstige fakultative nicht tensidische und nicht builderhaltige Waschmittelbestandteile sowie Wasser (Differenz bis 100 Gew.-%), wobei die Komponenten, bezogen auf das Waschmittel wie folgt zusammengesetzt sind:
- A1) 4 bis 20 Gew.-% eines Alkylglucosids der Formel I
R-O-Gx (I)
mit R = C₈-C₁₄-Alkylrest, G = Glucoserest und x = Zahlen von 1,2 bis 5, - A2) 0 bis 2 Gew.-% mindestens eines nichtionischen Tensids aus der Klasse der Alkylpolyglykolether mit C₁₂-C₁₈-Alkylgruppen und 5 bis 10 Ethylenglykolethergruppen,
- B1) 4 bis 20 Gew.-% Natriumhydroxid,
- B2) 0,5 is 12 Gew.-% Natriumsilikat der Zusammensetzung Na₂O : SiO₂ = 1:1 bis 1:3,4
- B3) 2 bis 12 Gew.-% Natrium-nitrilotriacetat,
- B4) 0 bis 3,5 Gew.-% Natriumsalz mindestens einer Phosphonsäure, mit der Maßgabe, daß der Anteil der Bestandteile (B3 + B4) 3 bis 12 Gew.-% beträgt.
- Vorzugsweise beträgt der Gehalt der Mittel an den Einzelkomponenten
- A1) 5 bis 12 Gew.-%
- A2) 0,5 bis 1,5 Gew.-%
- B1) 6 bis 15 Gew.-%
- B2) 0,5 bis 3 Gew.%
- B3) 3 bis 10 Gew.-%
- B4) 0,2 bis 2 Gew.
- Beispiele hierfür sind Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-und Tridecylalkohol sowie deren Gemische untereinander. Vozugsweise steht R für einen C₈₋₁₂-Alkylrest, insbesondere für einen C₈₋₁₀-Alkylrest. Bei der Umsetzung der Glucose oder glucosehaltigen Stärkeabbauprodukte mit den Alkoholen kommt es in Gegenwart saurer Acetalisierungs-Katalysatoren zu einer teilweisen Oligomerisierung der Glucose, wobei sich Gemische aus Alkylmonoglucosiden und Alkyloligogucosiden bilden. Der Parameter x gemäß Formel I bezeichnet somit einen mittleren Oligomerisierungsgrad. Dieser soll vorzugsweise 1,3 bis 3 betragen. Derartige Gemische sind gemeint, wenn im Zusammenhang mit der Erfindung allgemein von Alkylglucosiden die Rede ist.
- Von ihrer Herstellung her können die Alkylglucoside noch geringe Mengen an freiem Fettalkohol und Glucose enthalten. Vorzugsweise werden solche Alkylglucoside eingesetzt, deren Gehalt an Fettalkoholen weniger als 5 Gew.-%, insbesondere weniger als 2 Gew.-% (bezogen auf Alkylglucosid) beträgt.
- Fakultativ können die Mittel außer den Alkylglucosiden als Komponente (A2) noch nichtionische Tenside vom Typ der ethoxylierten Fettalkohole und Oxoalkohole mit 12 bis 18 C-Atomen und 5 bis 10 Ethylenglykolethergruppen (EO) enthalten. Geeignet sind z.B. von Kokos-, Talg- oder Palmkernfettalkoholen abgeleitete Ethoxylate mit einem HLB-Wert von mehr als 12, beispielsweise von 13 bis 18, sowie entsprechende Ethoxylate von Oxoalkoholen mit 12 bis 16 C-Atomen und 6 bis 8 EO-Gruppen.
- Die Builderkomponente besteht aus Natriumhydroxid (Bestandteil B1), Natriumsilikat (Bestandteil B2) und sequestrierend wirkenden polyanionischen Salzen, abgeleitet von Nitrilotriessigsäure (NTA) und ggf. Phosphonsäuren (Bestandteil B3 und B4).
- Im Natriumsilikat kann das Na₂O : SiO₂-Verhältnis 1:1 (Metasilikat) bis 1:3,4 (Wasserglas) betragen. In Mitteln mit geringeren Anteilen an Natriumhydroxid wird im Interesse einer hohen Alkalität bevorzugt Metasilikat eingesetzt, während in Mitteln mit höheren Natriumhydroxid-Gehalten das Natriumsilikat überwiegend oder vollständig aus Wasserglas bestehen kann.
- Das NTA liegt als Trinatriumsalz vor und wird auch in dieser Form der Mengenberechnung zugrunde gelegt. Insbesondere beträgt sein Anteil 5 bis 10 Gew.-%.
- Als Phosphonat kommt in erster Linie das Natriumsalz der 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP) in Frage. Der Mengenberechnung wird das Tetranatriumsalz zugrunde gelegt. Brauchbar sind auch die Natriumsalze der Aminotrimethylenphosphonsäure (ATMP), Ethylendiamintetramethylenphosphonsäure (EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure (DTPMP) und deren höhere Homologen, jedoch ist EDTMP wegen ihrer z.Zt. ungeklärten Funktion im Abwasser weniger bevorzugt. Ihre Mengenberechnung basiert auf neutral reagierenden Natriumsalzen (Na₃-Salz bei ATMP, Na₅-Salz bei EDTMP, Na₆-Salz bei DTPMP). Die Summe der Komponenten B3 + B4 beträgt 3 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 11 Gew.-%.
- Neben den vorgenannten Bestandteilen können die Mittel noch übliche, nicht als Tenside und Builder wirkende Waschmittelbestandteile enthalten. Hierzu zählen optische Aufheller in Anteilen bis zu 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,3 Gew.-%. Beispiele hierfür sind Derivate der Bis-(triazinylamino)-stilbendisulfonsäure, beispielsweise das Natriumsalz der 4,4'-Bis-(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazin-6-yl-amino)-stilben-2,2'-disulfonsäure sowie der chlorierten Diphenyldistyryl-sulfonsäuren.
- Weitere fakultative Bestandteile sind Enzyme, Duftstoffe, Farbstoffe, Hydrotrope und mit Wasser mischbare Lösungsmittel. Als Hydrotrope eignen sich z.B. Toluolsulfonat, Xylolsulfonat und Cumolsulfonat, jeweils in Form der Natriumsalze. Brauchbare Lösungsmittel sind beispielsweise Ethanol, Propanol, Isopropanol sowie Etheralkohole, wie Diglykol und C₁-C₃-Monoalkylether von C₂-C₄-Diolen. Die Hydrotrope können in Anteilen bis 6 Gew.-%, die Alkohole bzw. Etheralkohole in Anteilen bis 10 Gew.-% anwesend sein. Ferner können die Mittel Neutralsalze, wie Natriumsulfat und Natriumchlorid, als Begleitstoffe der eingesetzten Rohstoffe in untergeordneter Menge enthalten. Die Differenz bis 100 Gew.-% entfällt auf Wasser.
- Die Mittel sind haltbare, gießbare Flüssigkeiten, die sich sowohl zur automatischen Dosierung als auch zum Ansetzen von Vorratslösungen (Stammlaugen) eignen. Die Konzentrate sind bis zu Temperaturen von -10 °C noch flüssig und gegen Entmischen beständig. Ihre Anwendungskonzentration beträgt im allgemeinen 2 bis 10, vorzugsweise 3 bis 7 g/l.
-
- Eine Waschmaschine (Typ Frista (R)) wurde mit leicht verschmutzter Füllwäsche (einmal benutzte Bett- und Tischwäsche) und Testlappen mit folgenden Anschmutzungen beladen:
- A1 Staub-Wollfett auf Baumwolle,
- A2 Blut-Milch-Tusche auf Baumwolle,
- A3 Blut auf Baumwolle,
- A4 Milchkakao auf Baumwolle,
- A5 Staub-Hautfett auf veredelter Baumwolle,
- A6 Staub-Hautfett auf Mischgewebe aus veredelter Baumwolle und Polyester,
- A7 Staub-Wollfett auf Mischgewebe (wie A6).
- Die Wäschemenge betrug 7,5 kg, die Wasserhärte 0 °dH, Normalprogramm (ohne Vorwäsche), Waschmittelkonzentration 4 g/l, 5 Minuten bei 40 °C und 15 Minuten bei 90 °C, dreimaliges Nachspülen, geringe Schaumentwicklung.
- Die prozentuale Remission (gegen Weißstandard) wurde photometrisch ausgewertet. Die Zahlenwerte sind Mittelwerte aus 3 Parallelbestimmungen (Streuung 2 %). De Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt. Zum Vergleich V wurde ein ähnlich zusammengesetztes Mittel des Handels (ohne Glucosid) herangezogen. Vergleichbar gute Waschergebnisse wurden auch erhalten, wenn anstelle des Alkylglucosids mit x = 1,8 solche mit x = 1,4 und x = 2,2 eingesetzt wurden.
Claims (8)
- Flüssiges, wäßriges, phosphatfreies Waschmittelkonzentrat, enthaltend 5 bis 20 Gew.-% einer nichtionischen Tensidkomponente (A), 15 bis 40 Gew.-% einer Builderkomponente (B), 0 bis 1 Gew.-% optische Aufheller, 0 bis 6 Gew.-% Hydrotrope, 0 bis 10 Gew.-% mit Wasser mischbare Alkohole bzw. Etheralkohole und sonstige fakultative nicht tensidische und nicht builderhaltige Waschmittelbestandteile sowie Wasser (Differenz bis 100 Gew.-%), dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten, bezogen auf das Waschmittel, wie folgt zusammengesetzt sind:A1) 4 bis 20 Gew.-% eines Alkylglucosids der Formel I
R-O-Gx (I)
mit R = C₈-C₁₄-Alkylrest, G = Glucoserest und x = Zahlen von 1,2 bis 5,A2) 0 bis 2 Gew.-% mindestens eines nichtionischen Tensids aus der Klasse der Alkylpolyglykolether mit C₁₂-C₁₈-Alkylgruppen und 5 bis 10 Ethylenglykolethergruppen,B1) 4 bis 20 Gew.-% Natriumhydroxid,B2) 0,5 bis 12 Gew.-% Natriumsilikat der Zusammensetzung Na₂O : SiO₂ = 1 : 1 bis 1 : 3,4,B3) 2 bis 12 Gew.-% Natrium-nitrilotriacetat,B4) 0 bis 3,5 Gew.-% Natriumsalz mindestens einer Phosphonsäure, mit der Maßgabe, daß der Anteil der Bestandteile (B3 + B4) 3 bis 12 Gew.-% beträgt. - Mittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an den Einzelkomponenten:A1) 5 bis 12 Gew.-%A2) 0,5 bis 1,5 Gew.-%B1) 6 bis 15 Gew.-%B2) 0,5 bis 3 Gew.-%B3) 3 bis 10 Gew.-%B4) 0,2 bis 2 Gew.-%
- Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel (1) R = C₈₋₁₂-Alkylreste und x Zahlen von 1,3 bis 3 bedeuten.
- Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtionische Tensid gemäß Komponente (A2) einen HLB-Wert von 12 bis 18 aufweist.
- Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (B4) aus dem Natriumsalz der 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure besteht.
- Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (B4) zusätzlich das Natriumsalz der Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure enthält.
- Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Komponente (B3) 5 bis 10 Gew.-% beträgt.
- Mittel nach Anspruch 5 bis 7, daß die Summe der Komponenten (B3 + B4) 6 bis 11 Gew.-% beträgt.
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