EP0395970A1 - Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen - Google Patents

Abstract

Beschrieben werden Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen, die Tenside, ggf. Bleichmittel und weitere in Wasch- und Reinigungsmitten übliche Bestandteile, sowie als biologisch abbaubare und ökologisch verträgliche Waschmittelbuilder Lactobionsäure und/oder Lactobionsäure salze enthalten.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Zusammensetzungen für Wasch- und Reinigungsanwendungen, die biologisch abbaubare und ökologisch verträgliche Buildersubstanzen enthalten, auf die Verwendung dieser Buildersubstanzen sowie auf ein Verfahren zum Waschen und/oder Reinigen.
• Builder (Gerüststoffe, sogenannte Waschmittelver­stärker) besitzen für den Ablauf des Wasch- und Reini­gungsvorganges eine zentrale Bedeutung. Die Funktion der Builder besteht vorwiegend darin, die teils aus dem Wasser, teils aus Schmutz oder z.B. Textilien stammenden Calcium- und Magnesiumionen durch Komplexbildung oder Ionenaustausch aus dem Wasch- bzw. Reinigungsvorgang zu eliminieren und die Tensidwirkung zu unterstützen. Moderne Builder müssen daher eine Reihe von Eignungskriterien er­füllen.
• Außer der schon erwähnten Komplexierungs- oder Ionen­austauschfunktion für Erdalkaliionen sollten Builder eine gewisse Primärwasch- bzw. Reinigungswirkung aufweisen. Hierunter versteht man z.B. eine gute spezifische Wasch- und Reinigungswirkung gegenüber Pigmenten und Fetten oder z.B. eine gute Waschwirkung gegenüber bestimmten Textil­fasern, die Verbesserung der Tensideigenschaften und eine günstige Beeinflussung des Schaumverhaltens. Insbesondere sollten sie zusätzlich zu den genannten Funktionen in hohem Maße zu Dispergierung von Schmutz in Wasch- und Reinigungsflotten beitragen. Hierdurch werden z.B. Ver­grauungen und Vergilbungen der zu waschenden Textilien zurückgedrängt, was für einen guten Wascherfolg sehr wichtig ist.
• Als Sekundäreigenschaften sollten Builder ein gutes Schmutztragevermögen zeigen und z.B. die Inkrustation auf Textilien verhindern. Darüber hinaus sollten sie auch ent­sprechende Ablagerungen in Waschmaschinen unterbinden und günstiges, d.h. kein Korrisonsverhalten zeigen.
• Die Buildersubstanzen sollten weiterhin chemisch beständig, technisch gut zu verarbeiten, nicht hygrosko­pisch, lagerstabil und mit den anderen Wasch- und Reini­gungsmittelinhaltsstoffen verträglich sein. Auch sollten sie einwandfreie Farb- und Geruchsqualitäten aufweisen und auf einer gesicherten Rohstoffbasis beruhen.
• Neben humantoxikologischer Unbedenklichkeit sollten sich die Buildersubstanzen ferner gegenüber der Umwelt unschädlich verhalten, biologisch abbaubar sein und nicht zuletzt auch wirtschaftliche Anforderungen erfüllen.
• Im Stand der Technik bekannte Buildersubstanzen sind z.B. bestimmte Waschalkalien (wie Soda, Natriumsilikat oder Natriummonophosphat), Komplexbildner (wie z.B. Natriumdiphosphat, Natriumtriphosphat, Phosphonsäurederi­vate, Nitrilotriessigsäure (NTA), Ethylendiamintetraessig­säure (EDTA), Citronensäure, O-(Carboxymethyl)-äpfelsäure) oder Ionenaustauscher (z.B. Zeolithe).
• Waschalkalien wie Soda oder Monophosphat gelten heute als technisch überholt, da sie mit den Calcium- und Magnesiumsalzen (sogenannte Härtebildner) von Gebrauchs­wasser Fällungen ergeben, die sich auf Wäsche und Geräten als unerwünschte und störende Ablagerungen festsetzen. Die zur Zeit verwendeten Buildersubstanzen fällen demgegenüber die Härtebildner des Wassers nicht mehr aus, sondern eli­minieren sie durch Komplexbildung oder Ionenaustausch. Die als Komplexbildner verwendeten Phosphate tragen jedoch zur Eutrophierung stehender oder langsam fließender Gewässer bei. Die ökologische Begleiterscheinung der Phosphate ist unerwünscht und führte weltweit zu einer intensiven Suche nach geeigneten Ersatzstoffen. Aber auch bekannte Ersatz­stoffe weisen noch eine Reihe von Nachteilen auf, da sie einerseits wie NTA oder EDTA z.B. schlecht biologisch ab­baubar sind oder andererseits wie Citronensäure oder O-(Carboxymethyl)-äpfelsäure vergleichsweise geringes Dispergiervermögen und nur mäßiges Primärwaschvermögen aufweisen. Ionenaustauscher wie Zeolithe wiederum zeigen sehr ausgeprägtes Ionenaustauschvermögen, welches im Hinblick auf Schwermetallionen jedoch unter ökologischen Gesichtspunkten bedenklich sein kann. Darüber hinaus ist es zur Unterstützung des in heterogener Phase stattfinden­den Ionenaustausches nötig, die Zeolithe in Kombination mit wasserlöslichen Komplexbildnern (z.B. den oben angege­benen, aber bedenklichen Komplexbildern wie NTA oder EDTA) oder Carboxylsäurepolymeren zu verwenden (Ausnutzung des sogenannten Carrier-Effektes). Nachteilig ist auch, daß Zeolithkristalle als Kondensationsboden für schwerlös­liche Verbindungen in der Wasch- bzw. Reinigungsflotte wirken können und daß sie kaum Dispergierverhalten zeigen.
• Es bestand daher die Aufgabe, solche Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen zur Verfügung zu stel­len, die die Nachteile des Standes der Technik im Hinblick auf die in den Zusammensetzungen enthaltenen Buildersub­stanzen vermeiden bzw. wenigstens vermindern. Eine weitere Aufgabe bestand darin, in Zusammensetzungen für Wasch- und Reinigungszwecke bzw. in Wasch- und Reinigungsverfahren verwendbare Buildersubstanzen anzugeben, die sich außer durch ausreichend gutes Calciumbindevermögen, ökologische Verträglichkeit und biologische Abbaubarkeit vor allem durch ein sehr gutes Dispergierverhalten auszeichnen, welches zur Erzielung einer guten Wasch- und Reinigungs­wirkung erforderlich ist.
• Als Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen vor, die Tenside und ggf. weitere in Wasch- und Reinigungsmitteln übliche Bestandteile, sowie als Buildersubstanzen Lacto­bionsäure und/oder Lactobionsäuresalze in Gegenwart einer Borsauerstoffverbindung enthalten.
• Lactobionsäure (4-(beta-D-Galactosido)-D-gluconsäure) ist als solche zwar bereits bekannt und kann beispiels­weise durch Oxidation von Lactose erhalten werden. Bisher fand die Lactobionsäure in Form des Calciumsalzes in den sogenannten Calciumpräparaten zur Vorbeugung und Therapie von Calciummangelzuständen pharmzeutische Verwendung. Der Einsatz als Builder in Wasch- und Reinigungsmitteln ist dagegen bisher nicht beschrieben.
• Prinzipiell können sowohl die freie Lactobionsäure selbst als auch deren Salze mit umweltverträglichen, nicht härtebildenden Metallkationen bzw. Gemische dieser Sub­stanzen in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als Buildersubstanz eingesetzt werden. Bevorzugt werden hier­bei Alkalimetall-Lactobionate, insbesondere Natrium- und Kaliumlactobionat, eingesetzt.
• Die Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalze können in an sich für Buildersubstanzen üblichen Mengen in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten sein. Im allgemeinen können die Lactobionsäure und deren Salze dann in einer auf die Gesamtzusammensetzung bezogenen Menge bis 40 Gew.-% in den Wasch- und Reinigungsmittelzusammen­setzungen vorliegen. Vorzugsweise beträgt die Menge der erfindungsgemäß in den Zusammensetzungen enthaltenen Buildersubstanzen aber bis 35 Gew.-%.
• Zusätzlich zur Lactobionsäure und/oder deren Salze, die als Buildersubstanzen in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen eingesetzt sind, enthalten diese Zusammensetzungen eine weitere Komponente, die aus einer oder mehreren Borsauerstoffverbindungen besteht. Durch die Gegenwart der Borsauerstoffverbindung wird die Builderwirkung der Lactobionsäure oder deren Salze in unerwarteter und überraschender Weise verstärkt. Die Borsauerstoffverbindungen liegen im allgemeinen in einer solchen Menge in den Zusammensetzungen vor, daß für 1 Mol Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalz wenigstens 1 Mol Bor enthalten ist. Geeignet sind hierfür an sich beliebige Borsauerstoffverbindungen, z.B. übliche im Stand der Technik bekannte Borate wie Natriumborat, Natriummetaborat, Borax, Pentaborat usw. oder Gemische davon. Borsauerstoffverbindungen der vorgenannten Art sind insbesondere in solchen Zusammensetzungen enthalten, die kein Bleichmittel oder kein Perboratbleichmittel enthal­ten.
• Als Borsauerstoffverbindungen können weiterhin auch Peroxidgruppen enthaltende Borsauerstoffverbindungen (d.h. Bor-haltige Persauerstoffbleichmittel) eingesetzt werden, z.B. solche an sich im Stand der Technik bekannte Perborate, die üblicherweise als Bleichmittel in Wasch-und Reinigungsmittelzusammensetzungen enthalten sind. Die Perborate werden hierbei in für Bleichmittel an sich üblichen Mengen in den Wasch- und Reinigungszusammen­setzungen eingesetzt und es bedarf daher in diesem Falle keines weiteren Zusatzes von Borsauerstoffverbindungen der oben beschriebenen Art (d.h. Borate usw.).
• Zwar können gemäß der Erfindung Lactobionsäure und deren Salze an sich für beliebige Wasch- und Reinigungs­mittelzusammensetzungen als Builder eingesetzt werden, z.B. auch in flüssigen Wasch- und Reinigungsmitteln (bspw. Flüssigwaschmittel), doch zeigen sich die mit diesen Buildersubstanzen erzielbaren Vorteile insbesondere in pulverförmigen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzun­gen, z.B. in sogenannten pulverförmigen Universalwasch­mitteln, oder in Hand- und Maschinengeschirrspülmitteln.
• In einer Abwandlung der Erfindung kann es darüber hinaus auch zweckmäßig sein, die erfindungsgemäßen Buildersubstanzen Lactobionsäure und/oder deren Salze als Cobuilder in Kombination mit weiteren, bisher im Stand der Technik üblichen organischen und/oder anorganischen Buildern in den Wasch- und Reinigungsmittelzusammen­setzungen einzusetzen. Dieses ist insbesondere für solche Anwendungen vorteilhaft, die nur einen begrenzten Ersatz der üblichen Buildersubstanzen erlauben oder wünschenswert erscheinen lassen. Typische Beispiele für übliche im Stand der Technik bekannte Builder, die mit den erfindungsgemäß eingesetzten Buildern als Cobuilder in den Zusammen­setzungen enthalten sein können sind Natriumaluminosili­kate (z.B. Zeolithe), Natriumcitrat oder Salze von Amino­polycarbonsäuren wie Nitrilotriessigsäure und Ethylendia­mintetraessigsäure. Aber auch andere bekannte Buildersub­stanzen können in Kombination mit Lactobionsäure und/oder deren Salze in Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzun­gen enthalten sein. In den vorgenannten Zusammensetzungen liegen Lactobionsäure und/oder deren Salze als Cobuilder in Mengen bis zu 25 Gew.-% vor, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
• Die Zusammensetzungen der Erfindung können außer den weiter ober bereits erwähnten Perboraten an sich belie­bige, im Stand der Technik übliche Bleichmittel oder Bleichmittelgemische enthalten, z.B. Chlorbleichmittel oder Persauerstoffbleichmittel. In bevorzugten erfin­dungsgemäßen Zusammensetzungen ist das Bleichmittel jedoch ein Persauerstoffbleichmittel, wie z.B. Persulfat, Percarbonat oder Perborate. In besonders günstiger Weise entfalten sich die vorteilhaften Wirkungen der in den er­findungsgemäßen Zusammensetzungen enthaltenen Buildersub­stanzen, wenn die Zusammensetzunngen als Bleichmittel ein Perborat enthalten. Bevorzugt sind dann insbesondere Per­borate wie Natriumperborat-Tetrahydrat oder Natriumper­borat-Monohydrat.
• Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in an sich bekannter Weise formuliert werden. Neben den bereits oben beschriebenen, in den Wasch- und Reinigungsmittelzu­sammensetzungen erfindungsgemäß enthaltenen Buildersub­stanzen und der Borsauerstoffverbindung oder dem ggf. an­wesenden Bleichmittel können in den erfindungsgemäßen Zu­sammensetzungen an sich alle gebräuchlichen Materialien, die üblicherweise zur Formulierung von Wasch- und Reini­gungsmittelzusammensetzungen Verwendung finden, in an sich üblichen Mengen eingesetzt werden. Insbesondere enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen außer den genann­ten Komponenten als wesentlichen Bestandteil Tenside, sowie ggf. weitere übliche Hilfstoffe.
• Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können als Tenside beliebige grenzflächenaktive organische Verbindun­gen, wie anionische, kationische, ampholytische oder nicht-ionische Tenside oder Mischungen davon enthalten.
• Anionische Tenside sind z.B. synthetische ober­flächenaktive Verbindungen mit einer oder mehreren funk­tionellen Gruppen, die in wäßriger Lösung unter Bildung negativ geladener Ionen ionisieren. Geeignete anionische Tenside sind beispielsweise Alkalimetall-, Ammonium- oder Alkanolaminsalze von Alkylbenzolsulfonaten mit 10 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe; Alkyl- und Alkylethersulfate mit 10 bis 24 C-Atomen in der Alkylgruppe und mit 1 bis 5 Ethylenoxidgruppen; C₁₀- bis C₁₂-α-Olefinsulfonate, α-Sul­fo-Fettsäureester.
• Kationische Tenside sind Tenside mit einer oder meh­reren funktionellen Gruppen, die in wäßriger Lösung unter Bildung positiv geladener organischer Ionen ionisieren. Beispiele kationischer Tenside sind aliphatische oder aro­matische höher-Alkyl-di-niedrig-alkyl-ammoniumhalogenide, z.B. Dialkyl-dimethylammoniumchloride wie Distearyl-dime­ thylammoniumchlorid; Alkyl-dimethylbenzyl-ammoniumchlo­ride; Imidazolinium-salze.
• Zu den ampholytischen (zwitterionischen) Tensiden gehören Derivate von geradkettigen oder verzweigten ali­phatischen Verbindungen mit gewöhnlich 8 bis 24 C-Atomen, die aliphatische quartäre Ammonium-, Phosphonium- oder Sulfonium-Gruppen und wenigstens eine anionische wasser­lösliche Gruppe sowie gegebenenfalls noch andere Substi­tuenten enthalten. Beispiele sind C₁₂- bis C₁₈-Alkylbe­taine der Formel R-N⁺ (CH₃)₂CH₂-COO⁻ und C₁₂-bis C₁₈-Al­kyl-sulfobetaine der Formel R-N⁺ (CH₃)₂-SO₃⁻.
• Nicht-ionische Tenside sind gewöhnlich Cokondensate von Ethylenoxid oder Propylenoxid mit Kohlenwasserstoffen, die reaktive Gruppen wie Hydroxyl-, Carboxyl- oder Amino-­Gruppen tragen. Beispiele sind Alkylphenol-polyglykolether mit C₈-C₁₂-Alkylresten und 5 bis 10 Ethylenglykoleinhei­ten; Alkylpolyglykolether wie Fettalkohol-polyethylengly­kolether und Oxoalkohol-polyethylenglykolether; Fett­säure-alkanolamide, z.B. vom Typ der Fettsäure-ethanol­amide.
• Weitere nicht-ionische Tenside sind die semi-polaren nicht-ionischen Tenside, z.B. wasserlösliche Aminoxide mit Alkyl- oder Hydroxyalkyleinheiten mit 8 bis 28 C-Atomen, wobei zwei dieser Alkyl- oder Hydroxyalkyleinheiten gege­benenfalls zu einer Ringstruktur mit 1 bis 3 C-Atomen verknüpft sein können.
• Die Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können weitere übliche Hilfsstoffe für die Formulierung von Wasch- und Reinigungsmitteln ent­halten. Zu solchen Hilfsstoffen gehören Verstärker, Wasch­mittelenzyme, Enzymstabilisatoren, Schmutzträger und/oder Kompatibilisierungsmittel, Komplex- und Chelatbildner, Seifenschaumregulatoren und Zusatzstoffe wie optische Auf­heller, Opazifizierungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Antielektrostatika, Farbstoffe, Bakterizide, Bleichakti­vatoren, Persäurebleichmittelvorstufen.
• So enthalten erfindungsgemäße Waschmittelzusammen­setzungen in typischer beispielhafter Zusammensetzung
• a) wenigstens 5 Gew.-% eines Tensids oder Tensidge­misches,
• b) bis 40 Gew.-% Lactobionsäure und/oder Lactobion­säuresalz als Builder, ggf. einschließlich des Anteils der in der Zusammensetzung enthaltenen weiteren Builder­substanzen,
• c) bis 40 Gew.-% eines Natriumperborates und
• d) weitere Bestandteile wie Hilfsstoffe etc. ad 100 Gew.-%.
• Die Erfindung betrifft in einer weiteren Variante auch solche Zusammensetzungen für Wasch- und Reinigungs­zwecke oder für Bleichzwecke in Wasch- und Reinigungsver­fahren, die Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalze als Buildersubstanzen enthalten, aber an sich noch keine vollständigen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen im vorstehend beschriebenen Sinne sind, da sie nur einen Teil der üblicherweise in einer vollständigen, für die Anwendung geeigneten Wasch- und Reinigungsmittelzusammen­setzung enthaltenen Bestandteile enthalten. Solche erfin­dungsgemäßen Teilzusammensetzungen können einerseits zur industriellen Herstellung vollständiger Wasch- und Reini­gungsmittelzusammensetzungen dienen. Andererseits sind die Teilzusammensetzungen als Komponenten für sogenannte Wasch- und Reinigungsmittel-Baukastensysteme gut geeignet. In solchen Baukastensystemen sind die Bestandteile nicht wie in herkömmlichen (vollständigen) Wasch- und Reini­gungsmittelzusammensetzungen bereits miteinander ver­mischt, sondern liegen als getrennte Systemkomponenten, z.B. als Tensid-, Bleichmittel- und Builderkomponente, vor. Die einzelnen Komponenten werden erst vom Anwender je nach den individuellen Erfordernissen (wie Art des zu waschenden oder zu reinigenden Materials; Art des Wasch- oder Reinigungsverfahrens, z.B. Koch- oder Feinwäsche etc.; Wasserhärte etc.) in ihrer Menge aufeinander abge­stimmt. Die Komponenten können dabei sowohl vor ihrem Ein­satz miteinander vermischt als auch getrennt dem Wasch­wasser zudosiert werden.
• Für die Zusammensetzungen dieser Variante der Erfin­dung, d.h. für die Teilzusammensetzungen, ist es nicht zwingend, daß die Lactobionsäure und/oder die Lactiobion­säuresalze bereits in Gegenwart einer Borsauerstoffverbin­dung vorliegen, sofern sichergestellt ist, daß bei der Verwendung solcher Teilzusammensetzungen für die industri­elle Herstellung vollständiger Wasch- und Reinigungs­mittelzusammensetzungen Borsauerstoffverbindungen (wie weiter oben für die vollständigen Wasch- und Reinigungs­mittelzusammensetzungen beschrieben) zugesetzt werden, oder daß bei der Zusammenstellung und Anwendung der Kompo­nenten von Wasch- und Reinigungsmittel-Baukastensystemen die Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalze enthalten­den Komponenten mit einer weiteren, die Borsauerstoffver­bindung enthaltenden Komponente in erfindungsgemäßer Weise miteinander kombiniert werden.
• In einer zweckmäßigen Ausgestaltung dieser Variante der Erfindung enthalten die Teilzusammensetzungen die Lac­tobionsäure und/oder Lactobionsäuresalze als Buildersub­stanzen jedoch bereits in Gegenwart einer Borsauerstoff­verbindung. Für die in den Teilzusammensetzungen anwesende Borsauerstoffverbindung gelten analog die weiter oben für die Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen gegebenen Erläuterungen.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­dungsgemäßen Teilzusammensetzungen kann die darin ent­haltende Borsauerstoffverbindung ein Persauerstoffbleich­mittel sein, in Analogie wie dieses weiter oben im Zu­sammenhang mit den Wasch- und Reinigungszusammensetzungen beschrieben ist. Bevorzugte Persauerstoffbleichmittel sind Perborate. Solche Teilzusammensetzungen, beispielsweise in Form von Pulvern oder Granulaten, die Lactobionsäure und/ oder Lactobionsäuresalze in Gegenwart von Perborat enthalten, eignen sich z.B. für die Verwendung als soge­nannte Trockenbleiche in Wasch- und Reinigungsverfahren.
• Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung von Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalzen als Builder­substanzen in Zusammensetzungen für Wasch- und Reinigungs­zwecke. Hierbei können sowohl die freie Lactobionsäure selbst als auch deren Salze mit umweltverträglichen, nicht härtebildenden Metallkationen bzw. Gemische dieser Sub­stanzen als Buildersubstanzen in der oben beschriebenen Weise für erfindungsgemäße Zusammensetzungen verwendet werden. Bevorzugt verwendet man aber insbesondere das Natrium- oder Kaliumsalz der Lactobionsäure.
• Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Waschen und Reinigen, welches sich dadurch auszeichnet, daß Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalze als Buildersubstanzen in Gegenwart von Borsauerstoffverbin­dungen eingesetzt werden.
• Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die erfin­dungsgemäße Verwendung sowie das erfindungsgemäße Verfah­ren bieten eine überraschende und problemlose Lösung für den vielfach vorhandenen Wunsch nach geeigneten umwelt­verträglichen und biologisch abbaubaren Buildersubstanzen, die außer gutem Calciumbindevermögen insbesondere sehr gutes Dispergierverhalten zeigen. Neben der Eliminierung von störenden Kationen wie Calcium und Magnesium und neben einer guten Primärwaschwirkung führt das sehr gute Disper­giervermögen der Lactobionsäure und deren Salze in Gegen­ wart einer Borsauerstoffverbindung zur Zurückdrängung von Vergrauungen und Vergilbungen. Diese Eigenschaft ist für Wasch- und Reinigungsprozesse von höchster Bedeutung und wird von Lactobionsäure und deren Salze in hervorragender Weise erfüllt. Darüber hinaus werden auch Inkrustationen z.B. auf Textilien oder in Waschmaschinen in unerwartet günstigem Ausmaß unterbunden. Weiterhin zeigen Lactobion­säure und deren Salze auch den sogenannten Threshold-­Effekt, d.h. sie sind befähigt, die Ausfällung unlöslicher Salze auch bei Anwendung unterstöchiometrischer Mengen an Builder zu verzögern, zu vermindern oder zumindest zu be­wirken, daß die unlöslichen Salze vorwiegend in amorpher Form anfallen und die Bildung von scharfkantigen, faser­schädigenden Kristallen (z.B. Calcit-Kristalle) weitgehend zurückgedrängt wird. Die Verbindungen sind chemisch be­ständig, nicht hygroskopisch, lagerstabil und technisch gut zu verarbeiten. Weiterhin sind sie mit üblichen Wasch- und Reinigungsmittelinhaltsstoffen gut verträglich. Die Verbindungen können auf Grundlage einer gesicherten Roh­stoffbasis leicht aus Lactose durch Oxidation gewonnen werden und sind auch in wirtschaftlicher Hinsicht vorteil­haft. Die biologische Herkunft und vollständige biolo­gische Abbaubarkeit der Substanzen garantiert humantoxi­kologische Unbedenklichkeit und günstiges Umweltverhalten.
• Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie jedoch in ihrem Umfang zu be­grenzen.
Beispiel 1: Sequestriervermögen
• Das Kalkbindevermögen von Lactobionsäure in Gegenwart von Borsauerstoffverbindungen (2,13 g Borax und/oder 2 g Natriumperborat in 100 ml Lösung) wurde bei pH 10 ermit­telt, indem man 100 ml einer wässrigen Lösung aus 1 Gew.-% Lactobionsäure, 0,4 Gew.-% Natriumcarbonat und gegebenen­falls 0,1 Gew.-% TAED als Bleichaktivator mit einer wässrigen 0,1 N Calciumchloridlösung bis zum Auftreten einer bleibenden Trübung titrierte. Unter diesen Versuchs­bedingungen liegt die Lactobionsäure als Natriumsalz in der Testlösung vor. Als Meßzahl für das Kalkbindevermögen wird die Grammzahl der Calciumionen angegeben, die pro 100 g Lactobionsäure als Buildersubstanz unter den vorge­nannten Bedingungen in Lösung gehalten werden kann.
• Die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Versuche wurden bei Raumtemperatur durchgeführt.

  Versuch-Nr.	Buildersystem	Kalkbindevermögen (g Ca/100 g Lactobionsäure)
  1	Lactobionsäure + Borax	8,16
  2	Lactobionsäure + Borax	8,8
  3	Lactobionsäure + Borax	8,4
  4	Lactobionsäure + Borax	8,44
  5	Lactobionsäure + Borax	7,45
  6	Lactobionsäure + Natriumperborat* + TAED	6,65
  7	Lactobionsäure + Natriumperborat* + TAED + Borax	6,29
  8	Lactobionsäure + Natriumperborat* + TAED + Borax	7,13

  * in Form des Tetrahydrates

  Die Versuche zeigen, daß Buildersysteme mit Lactobionsäure deutliches Calciumbindevermögen, d.h. deutliches Sequestriervermögen, aufweisen.
Beispiel 2: Dispergiervermögen
• Das Dispergiervermögen von Lactobionsäure in Gegenwart von Borax als Borsauerstoffverbindung (0,21 g in 100 ml Lösung) wurde im Vergleich zu anderen Buildersubstanzen untersucht. Zur Bestimmung des Dispergiervermögens wurden hierzu wässrige Dispersionen aus 0,1 Gew.-% der zu prüfen­den Buildersubstanz und 4 Gew.-% Pudergraphit als Dispersa hergestellt, indem man die Substanzen in einen 100-ml-Schüttelmeßzylinder einwog, mit Wasser auf 100 ml auffüllte und eine Minute intensiv schüttelte. Als Maß für das Dispergiervermögen wurde nach 24 stündigem Stehen insbesondere das Sedimentationsvolumen der Graphitpartikel ermittelt und für ergänzende Untersuchungen zusätzlich eine Probe aus der Dispersion in Höhe der 70 ml-Meßmarke des Schüttelmeßzylinders entnommen und einer photo­metrischen Untersuchung zugeleitet. Gemessen wurde hierbei die Transmission der Proben im Vergleich zu entsprechenden Blindproben ohne Graphit (Transmission 100 %), wobei kleinere Transmissionswerte besseres Dispergiervermögen andeuten.
a) Untersuchungen an Proben ohne gesonderte pH-Wertein­stellung (Eigen-pH-Wert der Buildersubstanzen):

• Versuch-Nr.	Buildersubstanz	Transmission in % bei Wellenlänge		Sedimentationsvolumen des Graphits in ml
  		480 nm	700 nm
  9	Lactobionsäure + Borax	73,0	82,6	16,5
  10	Citronensäure	93,3	93,8	20
  11	NTA	90	91,2	20
  12	STPP	89,3	91,7	22,0

b) Untersuchung von Builderproben, die auf einen pH-Wert 10 (mit 5 N Natriumhydroxid) eingestellt waren:

• Versuch-Nr.	Buildersubstanz	Transmission in % bei Wellenlänge		Sedimentationsvolumen des Graphits in ml
  		480 nm	700 nm
  13	Lactobionsäure + Borax	78,6	84,3	18,5
  14	Citronensäure	88,0	92,0	21,0
  15	NTA	87,3	92,6	21,5
  16	STPP	90,8	94,2	19,5

• Die Versuche zeigen, daß bei erfindungsgemäßem Einsatz von Lactobionsäure als Buildersubstanz (Versuche Nr. 9 und 13) deutlich geringere Sedimentationsvolumina und kleinere Transmissionswerte als bei den Vergleichsversuchen 10 bis 12 und 14 bis 16 auftreten. Lactobionsäure als Buildersubstanz weist damit deutlich besseres Dispergier­vermögen als Buildersubstanzen des Standes der Technik auf.
Beispiel 3: Perboratstabilität
• 
  a) Zur Prüfung des Einflusses des Builders auf die Perboratstabilität wurden 250 ml einer auf pH = 10 (mit 5 N NaOH) eingestellten wässrigen Lösung, die 5 g Buildersubstanz, 5 g Natriumperborat-Tetrahydrat, 0,02 g Eisen(III)chlorid und ggf. 10,25 g Borax enthielt, im Wasserbad auf 90 °C erhitzt. Zur Bestimmung des Aktiv­sauerstoffgehaltes wurden jeweils nach 30, 90 und 150 Minuten Proben von 50 ml für eine jodometrische Titration entnommen. Hierzu wurde die Probe von 50 ml Lösung mit 10 ml 4 N Salzsäure und 3 g Kaliumjodid ver­setzt und 10 Minuten im Dunkeln stehen gelassen. Anschließend wurde mit 1 molarer Natriumthiosulfatlösung gegen Stärke als Indikator titriert. Der Aktivsauerstoff­gehalt der Proben in % bezieht sich auf jeweils gleich­behandelte Blindproben (100%) ohne Buildersubstanz, die ansonsten aber die gleiche Zusammensetzung wie die ent­sprechende Probe aufwiesen.

  Nr.	Buildersystem	Aktivsauerstoffgehalt in % nach
  		30 min	90 min	150 min
  17	Lactobionsäure + Borax	10,6	8,3	7,3
  18	STPP	10,3	8,6	8,2

  
  b) Die Versuche wurden analog zu a) mit wässrigen Lösungen wiederholt, die außer den oben unter a) angegebenen Bestandteilen noch 0,25 g TAED als Bleichmittelaktivator in 250 ml Lösung enthielten.

  Nr.	Buildersystem	Aktivsauerstoffgehalt in % nach
  		30 min	90 min	150 min
  19	Lactobionsäure + Borax	6,3	6,0	0
  20	STPP	3,6	3,0	1,4

• Wie der Vergleich mit dem bekannten Builder STPP (Vergleichsversuche Nr. 18 und 20) zeigt, wird durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Lactobionsäure als Buildersubstanz (Versuche 17 und 19 dieses Beispiels) die Perboratstabilität nicht negativ beeinflußt. Lactobionsäure verhält sich hinsichtlich der Perboratstabilität gleichermaßen gut wie Builder im Stand der Technik.
• Außer durch die voranstehenden Laborversuche der Beispiele 1 bis 3 werden die hervorragenden Eigenschaften der Lactobionsäure bezüglich ihres Einsatzes als Buildersub­stanz in Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen insbesondere durch die Waschversuche der nachfolgenden Beispiele 4 bis 6 sehr deutlich.
Beispiel 4: Waschleistung
• Die Waschleistung wurde durch Waschversuche an Testgeweben in zwei Standardwaschmaschinen (Typ: Miele W 180) bestimmt. Hierzu wurden 2 kg Testgewebe mit 155 g Wasch­mittel im Kurzprogramm (Waschdauer 1 h) gewaschen. Als Waschmittel wurde eine standardisierte Vollwaschmittel­formulierung eingesetzt, die 30 Gew.-% des zu testenden Buildersystems enthielt. Zusammensetzung der standardi­sierten Vollwaschmittelformulierung:
  30,0 Gew.-% Buildersystem (siehe Tabelle)
  11,9 Gew.-% Dodecylbenzolsulfonat
  4,0 Gew.-% Talgfettalkoholethoxylat mit 11 Mol Ethylenoxid
  4,0 Gew.-% Talgseife
  4,0 Gew.-% Natriumsilikat
  32,9 Gew.-% Natriumperborat-Tetrahydrat
  11,9 Gew.-% Natriumsulfat
  1,3 Gew.-% Tylose.
• Die Versuche wurden bei pH 10 und 18 °dH bei 30 und 60 °C ausgeführt. Das Flottenverhältnis lag bei 1:12. Die Waschleistung wurde durch Messung der Aufhellung von angeschmutzten Testgeweben (Baumwollgewebe und Baumwoll­mischgewebe) als Remissionsdifferenz (Remission des trockenen Testgewebes nach dem Waschversuch abzüglich der Remission Testgewebes vor dem Waschversuch) bei 530 nm ermittelt. Die größere Remissionsdifferenz gibt hierbei die bessere Waschleistung an. Als Buildersysteme in den Vollwaschmittelformulierungen wurden Lactobionsäure allein, Lactobionsäure mit Zeolith (im Verhältnis 1:1) und als Vergleich STPP eingesetzt.

  Nr.	Buildersystem	Testgewebe	Waschtemperatur in °C	Remissionsdifferenz in % *
  21	Lactobionsäure	WFK-Gewebe PE/BW (20 C)	30	21,67
  22	Lactobionsäure + Zeolith	WFK-Gewebe PE/BW (20 C)	30	20,44
  23	STPP	WFK-Gewebe PE/BW (20 C)	30	19,26
  24	Lactobionsäure	WFK-Gewebe PE/BW (20 C)	60	27,14
  25	Lactobionsäure + Zeolith	WFK-Gewebe PE/BW (20 C)	60	27,98
  26	STPP	WFK-Gewebe PE/BW (20 C)	60	24,08
  27	Lactobionsäure	WFK-Gewebe BW (10 C)	60	28,18
  28	Lactobionsäure + Zeolith	WFK-Gewebe BW (10 C)	60	23,76
  29	STPP	WFK-Gewebe BW (10 C)	60	22,38
  30	Lactobionsäure	EMPA-Gewebe PE/Bw (104)	60	29,30
  31	Lactobionsäure + Zeolith	EMPA-Gewebe PE/Bw (104)	60	29,20
  32	STPP	EMPA-Gewebe PE/Bw (104)	60	37,16
  33	Lactobionsäure	EMPA-Gewebe BW (101)	60	23,24
  34	Lactobionsäure + Zeolith	EMPA-Gewebe BW (101)	60	21,26
  35	STPP	EMPA-Gewebe BW (101)	60	29,53

  * Mittelwerte aus zwei Waschversuchen

• Die erfindungsgemäßen Versuche dieses Beispiels (Nr. 21, 22, 24, 25, 27, 28, 30, 31, 33 und 34) zeigen, daß Buildersysteme mit Lactobionsäure je nach Gewebeart vergleichbare, z.T. sogar bessere Waschleistungen verglichen mit guten Buildern gemäß Stand der Technik (Vergleichsversuche Nr. 23, 26, 29, 32 und 35) aufweisen.
Beispiel 5: Vergrauung
• Zur Verdeutlichung, inwieweit der Einsatz von Lactobionsäure als Buildersubstanz die Vergrauung von Textilien verhindert, wurden Waschversuche an gebleichten Testgeweben ohne künstliche Anschmutzung und ohne optische Aufheller durchgeführt. Hierzu ließ man die Testgewebe insgesamt 25 Waschzyklen analog zu den im Beispiel 4 angegebenen Waschbedingungen bei 60 °C im Normalprogramm (Einlaugenverfahren, 2 h) durchlaufen. Danach wurde die Vergrauung der Testgewebe (Baumwollgewebe, Frottee) durch Messung der Remission bei 530 nm ermittelt. Als Builder in der standardisierten Vollwaschmittelformulierung (siehe Beispiel 4) wurden Lactobionsäure und als Vergleich STPP eingesetzt. Die Remission ist indirekt proportional zur Vergrauung.

  Nr.	Builder	Testgewebe WFK	Remission in % nach
  			0 Waschzyklen	25 Waschzyklen
  36	Lactobionsäure	Baumwolle (Typ 10 C)	91,69	92,60
  37	STPP	Baumwolle (Typ 10 C)	91,69	92,67
  38	Lactobionsäure	Frottee	92,25	93,55
  39	STPP	Frottee	92,25	92,61

• Die erfindungsgemäßen Versuche dieses Beispiels (Nr. 36 und 38) zeigen, daß bei Einsatz von Lactobionsäure als Buildersubstanz in Wasch- und Reinigungsmittelzusammen­setzungen die Vergrauung von Textilien ebenso hervorragend verhindert wird die durch bekanntermaßen gute Builder des Standes der Technik (Vergleichsversuche Nr. 37 und 39).
Beispiel 6: Inkrustierung
• Zur Bestimmung der anorganischen Inkrustierung wurden Waschversuche an Testgeweben durchgeführt. Hierzu ließ man die Testgewebe insgesamt 25 Waschzyklen analog zu den im Beispiel 4 angegebenen Waschbedingungen durchlaufen. Nach Beendigung der Waschzyklen wurden die Testgewebe nach an sich bekannten Standardbedingungen verascht und als Maß für die anorganische Inkrustierung der verbliebene Asche­gehalt in Gew.-% (bezogen auf eingesetztes Testgewebe) ermittelt. Als Builder in der standardisierten Vollwasch­mittelformulierung (siehe Beispiel 4) wurden Lactobion­säure und als Vergleich STPP eingesetzt. Je kleiner der verbliebene Aschegehalt ist, desto geringer ist die Inkrustierung.

  Nr.	Builder	Testgewebe WFK	Aschegehalt in %
  40	Lactobionsäure	Baumwolle (Typ: 10 C)	0,19
  41	STPP	Baumwolle (Typ: 10 C)	0,20
  42	Lactobionsäure	Frottee	0,44
  43	STPP	Frottee	0,55

• Die erfindungsgemäßen Versuche dieses Beispiels (Nr. 40 und 42) zeigen, daß bei Einsatz von Lactobionsäure in Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen die Inkrustierung von Textilien je nach Gewebeart etwas (Baumwolle) oder sogar viel besser (Frottee) als durch bekanntermaßen gute Builder des Standes der Technik (Vergleichsversuche 41 und 43) verhindert wird.
  Abkürzungen
  WFK - Wäschereiforschung Krefeld
  PE/BW (20 C) = Polyester/Baumwolle (Typ 20 C)
  BW (10 C) = Baumwolle (Typ 10 C)
  EMPA = Eidgenössische Materialprüfungsanstalt
  PE/BW (104) = Polyester/Baumwolle (Typ 104)
  BW (101) = Baumwolle (Typ 101)
  STPP = Natriumtripolyphosphat bzw. Natriumtriphosphat
  NTA = Nitrilotriessigsäure
  TAED = Tetraacetylethylendiamin

Claims (14)

1. Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen enthaltend Tenside und gegebenenfalls weitere in Wasch- und Reinigungsmitteln übliche Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß sie Lactobionsäure und/oder Lactobion­säuresalze als Buildersubstanzen in Gegenwart einer Bor­sauerstoffverbindung enthalten.

2. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lactobionsäure und/oder Lactobion­säuresalze in Mengen bis 40 Gew.-% vorliegen, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.

3. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsauerstoffverbindung in den Zusammensetzungen in einer solchen Menge vorliegen, daß für 1 Mol Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalz wenigstens 1 Mol Bor enthalten ist.

4. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsauerstoffverbindung ein Per­sauerstoffbleichmittel ist.

5. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Persauerstoffbleichmittel ein Perborat ist.

6. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzungen pulverförmige Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen sind.

7. Abwandlung der Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzungen als Builderkomponente eine Kombination aus üblichen Buildersubstanzen und Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalzen als Cobuilder enthalten.

8. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die üblichen Buildersubstanzen ausge­wählt sind aus der Gruppe Zeolithe, Natriumcitrat und Aminopolycarbonsäuren.

9. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lactobionsäure und/oder die Lactobionsäuresalze als Cobuilder in Mengen bis zu 25 Gew.-% vorliegen, bezogen auf die Gesamtzusammen­setzung.

10. Zusammensetzungen für Wasch-, Reinigungs- und Bleichzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß sie Lactobion­säure und/oder Lactobionsäuresalze als Buildersubstanzen enthalten.

11. Zusammensetzungen nach Anspruch 10, dadurch ge­kennzeichnet, daß sie die Lactobionsäure und/oder die Lactobionsäuresalze in Gegenwart einer Borsauerstoffver­bindung enthalten.

12. Zusammensetzungen nach Anspruch 11, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Borsauerstoffverbindung ein Per­sauerstoffbleichmittel, vorzugsweise ein Perborat, ist.

13. Verwendung von Lactobionsäure und/oder Lactobion­säuresalzen als Buildersubstanzen in Zusammensetzungen für Wasch- und Reinigungszwecke.

14. Verfahren zum Waschen oder Reinigen, dadurch gekennzeichnet, daß Lactobionsäure und/oder Lactobion­säuresalze als Buildersubstanzen in Gegenwart von Bor­sauerstoffverbindungen eingesetzt werden.