EP0395970B1

EP0395970B1 - Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen

Info

Publication number: EP0395970B1
Application number: EP90107599A
Authority: EP
Inventors: Klaus-Günter Gerling; Detlef Wilke
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1989-04-29
Filing date: 1990-04-21
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2010-04-21
Also published as: DK0395970T3; JPH02305899A; CA2012836C; CA2012836A1; DE59006100D1; ATE107348T1; DE3914293A1; JP2672175B2; ES2057245T3; US5069808A; EP0395970A1

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 Komplexbildnern 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.
Aus der EP-A-O 107 159 sind Haarbehandlungsmittel bekannt, welche Lactionsäure als haarkosmetische Wirkstoffe enthalten.
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.
Darüber hinaus kann es 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 oben 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 Zusammensetzungen 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-dimethylammoniumchlorid; 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 in Gegenwart einer Borsauerstoffverbindung 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.
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 Gegenwart 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.

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.

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.

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

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.
Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalze in Mengen bis 40 Gew.-% vorliegen, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
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.
Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsauerstoffverbindung ein Persauerstoffbleichmittel ist.
Zusammensetzungen gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Persauerstoffbleichmittel ein Perborat ist.
Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzungen pulverförmige Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen sind.
Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzungen als Builderkomponente eine Kombination aus üblichen Buildersubstanzen und Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalzen als Cobuilder enthalten.
Zusammensetzungen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die üblichen Buildersubstanzen ausgewählt sind aus der Gruppe Zeolithe, Natriumcitrat und Aminopolycarbonsäuren.
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.
Zusammensetzungen für Wasch-, Reinigungs- und Bleichzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß sie Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalze als Buildersubstanzen in Gegenwart einer Borsauerstoffverbindung enthalten.
Zusammensetzungen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsauerstoffverbindung ein Persauerstoffbleichmittel, vorzugsweise ein Perborat, ist.
Verwendung von Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalzen als Buildersubstanzen in Zusammensetzungen für Wasch- und Reinigungszwecke.
Verfahren zum Waschen oder Reinigen, dadurch gekennzeichnet, daß Lactobionsäure und/oder Lactobionsäuresalze als Buildersubstanzen in Gegenwart von Borsauerstoffverbindungen eingesetzt werden.