EP0405122A2 - Builder für Textilwaschmittel - Google Patents

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EP0405122A2
EP0405122A2 EP90109415A EP90109415A EP0405122A2 EP 0405122 A2 EP0405122 A2 EP 0405122A2 EP 90109415 A EP90109415 A EP 90109415A EP 90109415 A EP90109415 A EP 90109415A EP 0405122 A2 EP0405122 A2 EP 0405122A2
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EP
European Patent Office
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builder
textile
detergent
textile detergent
zeolite
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Withdrawn
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EP90109415A
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English (en)
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EP0405122A3 (en
Inventor
Franz-Josef Dr. Dany
Werner Gohla
Günther Dr. Schimmel
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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Publication of EP0405122A3 publication Critical patent/EP0405122A3/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/12—Water-insoluble compounds
    • C11D3/124—Silicon containing, e.g. silica, silex, quartz or glass beads
    • C11D3/1246—Silicates, e.g. diatomaceous earth
    • C11D3/128—Aluminium silicates, e.g. zeolites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/12—Water-insoluble compounds
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    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
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    • C11D3/12—Water-insoluble compounds
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    • C11D3/1246—Silicates, e.g. diatomaceous earth
    • C11D3/1253—Layer silicates, e.g. talcum, kaolin, clay, bentonite, smectite, montmorillonite, hectorite or attapulgite
    • C11D3/1273—Crystalline layered silicates of type NaMeSixO2x+1YH2O

Definitions

  • the present invention relates to builders for textile detergents for washing coarse, white and colored laundry in automatic washing machines.
  • Suitable detergents for automatic washing machines consist of a combination of surfactants as washing-active substances, bleaching agents, water glass, dispersants and the so-called builders, which on the one hand act as a builder, on the other hand, by binding the water hardness, prevent incrustations of inorganic and organic constituents on the laundry and thereby prevent them Increase the lifespan of the textiles and make them feel comfortable on the skin.
  • Suitable builders are alkali phosphates, especially sodium tripolyphosphate, zeolite A and alkali silicate, especially crystalline layered sodium silicate.
  • alkali phosphates are no longer added to detergents due to the risk of eutrophication of slow-flowing water and lakes, although alkali phosphates in particular have excellent builder properties.
  • a detergent composition in which, as a builder, in particular zeolite of the formula Na12 (AlO2. SiO2) 12.xH2O, where x is an integer from about 20 to 30, is used.
  • the disadvantage of using zeolite as a builder is the accelerated degradation of the bleach during the storage time of the detergent and the incrustation of the laundry in the course of several washing processes through inorganic and organic components.
  • the incrustations can be partially suppressed by a relatively high proportion of polycarboxylates in zeolite-containing detergents. But then an undesirably high polycarboxylate content in the wastewater must be accepted. An increased polycarboxylate content has no influence on the breakdown of the bleaching agent.
  • the invention has for its object to provide a builder with the help of which a textile detergent can be produced, the bleaching effect of which is largely retained during storage, which has an increased cleaning effect and in which, with a small polycarboxylate dosage, only a slight incrustation occurs on the laundry.
  • Suitable crystalline layered sodium silicates have an ion exchange capacity of more than 100 mmol Na+ / 100 g anhydrous substance and can be selected from naturally occurring alkali silicates such as natrosilite (Na2Si2O5) or Revdite (Na2Si2O5.5H2O). In general, however, synthetically produced phyllosilicates are preferred, in particular those obtained in accordance with EP-A-0 293 640.
  • Suitable zeolites have an ion exchange capacity of more than 100 mmol Na+ / 100 g of anhydrous substance, such as, for example, naturally occurring chabazite (Ca [Al2Si4O12] .6H2O), the calcium content of which is exchanged for sodium.
  • anhydrous substance such as, for example, naturally occurring chabazite (Ca [Al2Si4O12] .6H2O)
  • the layered silicate and the zeolite develop a synergistic effect, which on the one hand slows down the decomposition of the bleaching agent during the storage of detergent formulations based thereon and on the other hand effectively prevents incrustation of the laundry with calcium and magnesium salts.
  • Carboxylates (soaps), alkanesulfonates, laurylbenzenesulfonate, dodecylbenzenesulfonate, alkylphenol polyglycol ethers or the condensation product of polypropylene glycol with 8 moles of ethylene oxide have proven useful as surfactants in the textile detergent according to the invention.
  • Sodium perborate tetrahydrate NaBO3.4H2O
  • sodium perborate monohydrate NaBO3.H2O
  • sodium percarbonate (2Na2CO3.3H2O2)
  • textile detergents with the builder according to the invention are equally suitable for all water hardnesses, provided that the total hardness consists of 70 to 85% Ca hardness and 30 to 15% Mg hardness.
  • the primary washing action of the textile detergent was determined at 60 ° C on various test fabrics (cotton standard 101-EMPA-; polyester / cotton 2: 1 standard 104-EMPA-, Cotton standard 10 C-WFK, polyester / cotton 2: 1 standard 20 C-WFK) according to DIN 44983, sheet 1 (January 1968) paragraph 4.1 determined by determining the reflectance difference, which is the difference between the reflectance of the test fabric after and before Washing results.
  • the secondary washing effect was determined at 90 ° C on various test fabrics (cotton standard 101-EPMA, terry cotton fabric) according to DIN 44983 (4.4).
  • the total hardness of the wash water was 18 ° d (hardness range III).
  • the CaO: MgO ratio varied between 2: 1 and 5: 1.
  • the primary washing results are given in Table 2 as the reflectance difference, the bleaching effect on the PE / cotton fabric with tea soiling being listed separately in Table 3.
  • the reflectance difference was determined in accordance with DIN 44983 (4.1).
  • Table 2 Primary washing results at 60 ° C determined as% remission difference example EMPA WFK BW (101) PE / BW (104) BW (10C) PE / BW (20C) 1 25th 35 27th 15 2nd 25th 35 26 15 3 * 29 39 32 19th 4 * 30th 40 32 19th 5 * 28 37 29 17th 6 * 27th 37 30th 16 7 25th 32 26 15 8th* 26 36 26 15 9 21st 30th 24th 13 * Textile detergent with builder according to the invention Bleaching effect example % Washing power 1 42 2nd 41 3 * 38 4 * 38 5 * 39 6 * 39 7 36 8th* 37 9 36 * Textile detergent with builder according to the invention Incrustation in% by weight example Test fabric Terrycloth WFK BW-EMPA 1 1.6 1.8 2nd

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Abstract

Es wird ein Builder für Textilwaschmittel angegeben, wel­cher aus einem Gemisch von 20 bis 80 Gew.-% kristallinem Natriumschichtsilikat und 20 bis 80 Gew.-% Zeolith besteht.
Das kristalline Natriumschichtsilikat hat bevorzugt ein Molverhältnis SiO₂/Na₂O von (1,9 bis 3,5) : 1.
Der Zeolith entspricht bevorzugt der Formel
Na₁₂(AlO₂ . SiO₂)₁₂ . xH₂O,
worin x eine ganze Zahl von 20 bis 30 ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Builder für Textilwasch­mittel zum Waschen von Grob-, Weiß- und Buntwäsche in Waschautomaten.
  • Geeignete Waschmittel für Waschautomaten bestehen aus einer Kombination von Tensiden als waschaktive Substanzen, Bleichmitteln, Wasserglas, Dispergatoren und den sogenann­ten Buildern, die einerseits eine Gerüststoff-Funktion übernehmen, andererseits durch Bindung der Wasserhärte Inkrustierungen von anorganischen und organischen Bestand­teilen auf dem Waschgut verhindern und dadurch die Lebens­dauer der Textilien erhöhen und ein angenehmes Tragegefühl auf der Haut bewirken.
  • Geeignete Builder sind Alkaliphosphate, vor allem Natrium-­Tripolyphosphat, Zeolith A und Alkalisilikat, insbesondere kristallines Natriumschichtsilikat.
  • Alkaliphosphate werden in bestimmten Regionen wegen der Eu­trophierungsgefahr langsam fließender Gewässer und Seen den Waschmitteln nicht mehr zugesetzt, obwohl gerade Alkali­phosphate ausgezeichnete Buildereigenschaften haben.
  • In der US-A-4 274 975 ist eine Waschmittelzusammensetzung beschrieben, bei der als Builder insbesondere Zeolith der Formel Na₁₂(AlO₂. SiO₂)₁₂.xH₂O, worin x eine ganze Zahl von etwa 20 bis 30 ist, eingesetzt wird.
  • Nachteilig ist bei der Verwendung von Zeolith als Builder der beschleunigte Abbau des Bleichmittels während der La­gerzeit des Waschmittels sowie Inkrustation des Waschgutes im Verlaufe von mehreren Waschvorgängen durch anorganische und organische Bestandteile. Durch einen relativ hohen An­teil an Polycarboxylaten in zeolithhaltigen Waschmitteln können die Inkrustationen teilweise unterdrückt werden. Da­für muß dann aber ein unerwünscht hoher Polycarboxylatge­halt im Abwasser in Kauf genommen werden. Auf den Abbau des Bleichmittels hat ein erhöhter Polycarboxylatgehalt keinen Einfluß.
  • In der US-A-4 728 443 werden Waschmittel beschrieben, in welchen als Builder kristalline Schichtkieselsäuren oder deren Alkalisalze der Formel M₂SixO2x+1. y H₂O, worin x > 7,0, M=Na, K oder H und y=0 bis 25 bedeuten, eingearbeitet sind. Nachteilig bei diesen Buildern ist das geringe Ca-Härte-Bindevermögen, das eine Inkrustation mit Ca-Salzen auf dem Waschgut nicht ausreichend verhindert. Diese Builder besitzen ein sehr hohes Mg-Härte-Bindevermögen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Builder an­zugeben, mit Hilfe dessen ein Textilwaschmittel herstellbar ist, dessen Bleichwirkung während der Lagerung weitgehend erhalten bleibt, das eine verstärkte Reinigungswirkung hat und bei dem bei kleiner Polycarboxylatdosierung nur eine geringfügige Inkrustation auf dem Waschgut erfolgt.
  • Die Erfindung, mit der die Aufgabenstellung überraschend gelöst und die geschilderten Nachteile vermieden werden, betrifft Builder für Textilwaschmittel, welche aus einem Gemisch von 20 bis 80 Gew.-% kristallinem Natriumschichtsi­likat und 20 bis 80 Gew.-% Zeolith bestehen.
    Die erfindungsgemäßen Builder für Textilwaschmittel können weiterhin bevorzugt und wahlweise dadurch gekennzeichnet sein, daß
    • a) der Buildergehalt im Textilwaschmittel 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, beträgt;
    • b) ein kristallines Natriumschichtsilikat mit einem Molverhältnis SiO₂/Na₂O von (1,9 bis 3,5) : 1 ein­gesetzt wird;
    • c) ein Zeolith der Formel Na₁₂(AlO₂.SiO₂)₁₂.xH₂O, wo­rin x eine ganze Zahl von 20 bis 30 ist, eingesetzt wird;
    • d) sie mit einer Primär-Teilchengröße von 0,01 bis 1000 µm, insbesondere von 1 bis 20 µm, eingesetzt werden;
    • e) sie zusammen mit bis zu 2,0 Gew.-% Polycarboxylat, bezogen auf das Textilwaschmittel, als dispergie­rendem Cobuilder eingesetzt werden;
    • f) sie zusammen mit anorganischen und/oder organischen Phosphaten und/oder Phosphonaten, Boraten, Zitra­ten, Gluconaten, Ethylendiamintetraessigsäure, Ni­trilotriessigsäure und/oder Iminodiessigsäure bzw. deren Alkalisalzen in Mengen bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf das Textilwaschmittel, eingesetzt wer­den;
    • g) sie zusammen mit den übrigen Inhaltsstoffen des Textilwaschmittels nach dem Sprühnebelmischverfah­ren durch Aufdüsen von wäßrigem Bindemittel, insbe­sondere Wasserglas und/oder Celluloseether,im Be­reich von 0,25 bis 2,5 mm agglomeriert werden.
  • Geeignete kristalline Natriumschichtsilikate haben eine Ionenaustauschkapazität von mehr als 100 mmol Na⁺/100 g wasserfreie Substanz und können aus natürlich vorkommenden Alkalisilikaten wie Natrosilit (Na₂Si₂O₅) oder Revdite (Na₂Si₂O₅.5H₂O) ausgewählt werden. Im allgemeinen werden jedoch synthetisch hergestellte Schichtsilikate bevorzugt, insbesondere solche, die gemäß EP-A-0 293 640 erhalten wer­den.
  • Geeigenete Zeolithe haben eine Ionenaustauschkapazität von mehr als 100 mmol Na⁺/100 g wasserfreie Substanz, wie bei­spielsweise natürlich vorkommender Chabasit (Ca[Al₂Si₄O₁₂].6H₂O), dessen Calciumanteil durch Natrium ausgetauscht ist.
  • Im allgemeinen werden jedoch synthetisch hergestellte Ze­olithe bevorzugt, insbesondere die gemäß der US-A-4 274 975 erhalten werden.
  • Das Schichtsilkat und der Zeolith entfalten als Builderge­mische eine synergistische Wirkung, durch die einerseits die Zersetzung des Bleichmittels während der Lagerung dar­auf basierender Waschmittelformulierungen stark verlangsamt wird und andererseits eine Inkrustation des Waschgutes mit Calcium- und Magnesiumsalzen wirkungsvoll verhindert wird.
  • Als Tenside haben sich bei dem erfindungsgemäßen Textil­waschmittel Carboxylate (Seifen) , Alkansulfonate, Lauryl­benzolsulfonat, Dodecylbenzolsulfonat, Alkylphenolpolygly­kolether oder das Kondensationsprodukt von Polypropylengly­kol mit 8 mol Ethylenoxid bewährt.
  • Als Bleichmittel sind Natriumperborat-Tetrahydrat (NaBO₃.4H₂O) , Natriumperborat-Monohydrat (NaBO₃.H₂O) oder Natriumpercarbonat (2Na₂CO₃.3H₂O₂) geeignet.
  • Textilwaschmittel mit dem erfindungsgemäßen Builder sind in Abhängigkeit von der Dosierung für alle Wasserhärten glei­chermaßen geeignet, wobei vorausgesetzt wird, daß die Ge­samthärte zu 70 bis 85 % aus Ca-Härte und zu 30 bis 15 % aus Mg-Härte besteht.
  • Die Primärwaschwirkung des Textilwaschmittels wurde bei 60°C an verschiedenen Testgeweben (Baumwolle Standard 101-EMPA-; Polyester/Baumwolle 2 : 1 Standard 104-EMPA-, Baumwolle Standard 10 C-WFK, Polyester/Baumwolle 2 : 1 Standard 20 C-WFK) gemäß DIN 44983, Blatt 1 (Januar 1968) Absatz 4.1 durch Bestimmung der Remissionsdifferenz ermit­telt, die sich aus der Differenz der Remission des Testge­webes nach und vor dem Waschen ergibt.
  • Die Sekundärwaschwirkung wurde bei 90°C an verschiedenen Testgeweben (Baumwolle Standard 101-EPMA, Frottee-Baumwoll­gewebe) gemäß DIN 44983 (4.4) bestimmt.
  • Die Gesamthärte des Waschwassers betrug 18°d (Härtebereich III). Das Verhältnis CaO:MgO variierte zwischen 2 : 1 und 5 : 1.
  • Bei den Waschversuchen wurden beim Vorwaschgang 115 g Waschmittel und beim Hauptwaschgang 135 g Waschmittel do­siert.
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht.
    • Beispiele 1 bis 9.
  • Die Waschmittelformulierungen wurden aus den nachstehenden Einzelkomponenten nach dem dem Fachmann geläufigen Sprühne­belmischverfahren hergestellt (Tabelle 1). Tabelle 1
    Waschmittelformulierungen
    Inhaltsstoffe Beispiele [Gew%]
    1 2 3 * 4 * 5 * 6 * 7 8 * 9
    Anionisches Tensid (Laurylbenzolsulfonat) 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5
    Nichtionisches Tensid (Kondensationsprodukt von Polypropylenglykol mit 8 mol Ethylenoxid) 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5
    Seife 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5
    Zeolith Na₁₂(A10₂ · SiO₂)₁₂ · 27 H₂O) - - 12,5 12,5 8,3 8,3 25,0 16,6 25,0
    Schichtsilikat (SiO₂/Na₂O = 2 : 1) 25,0 25,0 12,5 12,5 16,6 16,6 - 8,3 -
    Soda - - - - - - 10,0 10,0 10,0
    NaBO₃ · 4 H₂O 25,0 - 25,0 - 25,0 - 25,0 25,0 25,0
    Tetraacetylethylendiamin 2,0 - 2,0 - 2,0 - 2,0 2,0 2,0
    2 Na₂CO₃ · 3 H₂O₂ - 18,0 - 18,0 - 18,0 - - -
    Opt. Aufheller 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15
    Schmutzträger 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
    Enzyme 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
    Dispergator (Polycarboxylat) 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 4,0 2,0 2,0
    Wasserglas (SiO₂/Na₂O = 2 : 1) - - - - - - 5,0 5,0 5,0
    Stellmittel (Na₂SO₄) auf 100 %
    * Textilwaschmittel mit erfindungsgemäßem Builder
  • Die Primärwaschergebnisse sind in der Tabelle 2 als Re­missionsdifferenz angegeben, wobei die Bleichwirkung an dem PE/Baumwoll-Gewebe mit Teeanschmutzung in der Tabelle 3 ge­sondert aufgelistet ist. Die Remissionsdifferenz wurde ge­mäß der DIN 44983 (4.1) bestimmt. Tabelle 2
    Primärwaschergebnisse bei 60°C als % Remissionsdifferenz ermittelt
    Beispiel EMPA WFK
    BW(101) PE/BW(104) BW(10C) PE/BW(20C)
    1 25 35 27 15
    2 25 35 26 15
    3* 29 39 32 19
    4* 30 40 32 19
    5* 28 37 29 17
    6* 27 37 30 16
    7 25 32 26 15
    8* 26 36 26 15
    9 21 30 24 13
    * Textilwaschmittel mit erfindungsgemäßem Builder
    Tabelle 3
    Bleichmittelwirkung
    Beispiel % Waschkraft
    1 42
    2 41
    3* 38
    4* 38
    5* 39
    6* 39
    7 36
    8* 37
    9 36
    * Textilwaschmittel mit erfindungsgemäßem Builder
    Tabelle 4
    Inkrustation in Gew.-%
    Beispiel Testgewebe
    Frotte-WFK BW-EMPA
    1 1,6 1,8
    2 1,8 2,0
    3* 1,0 0,9
    4* 1,2 1,3
    5* 1,5 1,6
    6* 1,7 1,8
    7 2,9 3,0
    8* 2,4 2,6
    9 3,5 3,3
    * Textilwaschmittel mit erfindungsgemäßem Builder

Claims (10)

1. Builder für Textilwaschmittel, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Gemisch von 20 bis 80 Gew.-% kristal­linem Natriumschichtsilikat und 20 bis 80 Gew.-% Zeo­lith besteht.
2. Builder für Textilwaschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Buildergehalt im Textilwaschmit­tel 5 bis 60 Gew.-% beträgt.
3. Builder für Textilwaschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Buildergehalt im Textilwaschmit­tel 10 bis 30 Gew.-% beträgt.
4. Builder für Textilwaschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein kristallines Na­triumschichtsilikat mit einem Molverhältnis SiO₂/Na₂O von (1,9 bis 3,5):1 eingesetzt wird.
5. Builder für Textilwaschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeolith der For­mel
Na₁₂(AlO₂.SiO₂)₁₂.xH₂O,
worin x eine ganze Zahl von 20 bis 30 ist, eingesetzt wird.
6. Builder für Textilwaschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Builder mit einer Primär-Teilchengröße von 0,01 bis 1 000 µm eingesetzt wird.
7. Builder für Textilwaschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Builder mit einer Primär-Teilchengröße von 1 bis 20 µm eingesetzt wird.
8. Builder für Textilwaschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er zusammen mit bis zu 2,0 Gew.-% Polycarboxylat, bezogen auf das Textil­waschmittel, als dispergierendem Cobuilder eingesetzt wird.
9. Builder für Textilwaschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Builder zusammen mit anorganischen und/oder organischen Phosphaten und­/oder Phosphonaten, Boraten, Zitraten, Gluconaten, Ethy­lendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure und/oder Iminodiessigsäure bzw. deren Alkalisalzen in Mengen bis zu 20 Gew.-% bezogen auf das Textilwaschmittel, eingesetzt wird.
10. Builder für Textilwaschmittel nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß er zusammen mit den übrigen Inhaltsstoffen des Textilwaschmittels nach dem Sprühnebelmischverfahren durch Aufdüsen von wäßrigem Bindemittel, insbesondere Wasserglas und/oder Cellulose­ether, im Bereich von 0,25 bis 2,5 mm agglomeriert wird.
EP19900109415 1989-06-24 1990-05-18 Builder for fabric detergent Withdrawn EP0405122A3 (en)

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EP0405122A2 true EP0405122A2 (de) 1991-01-02
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