Weichspülmittelzusammensetzung mit Polysaccharid
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weichspülmittelzusammensetzung umfassend ein Polysaccharid, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie die Verwendung eines Polysaccharids zur Verbesserung des Weichmachereffekts der Weichspülmittelzusammensetzung.
Weichspüler werden verwendet, um den bei trocknender Wäsche auftretenden Effekt der Trockenstarre zu unterbinden, der dann auftritt, wenn sich zwischen den Zellulose-Fasern elektrostatische Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden. Heute werden in der Regel kationische Tenside, insbesondere quaternäre Ammoniumverbindungen, sogenannte Esterquats, eingesetzt, um diesem Effekt entgegenzuwirken. Die kationischen Tenside dringen in die Fasern der Wäsche ein, lagern sich an den negativ geladenen Stellen an und schwächen dadurch die Wechselwirkungen. Weichspüler stehen an der Spitze der Haushaltsmittel mit fragwürdigem Nutzen, auch was ihre Umweltverträglichkeit angeht. Es besteht daher der Bedarf nach Weichspülzusammensetzungen, die sich durch ihre hohe Wirksamkeit und Nachhaltigkeit auszeichnen.
DE 2925859 beschreibt ein flüssiges Wäschenachbehandlungsmittel mit quaternären Ammoniumverbindungen und kationischen Polysaccharid-Derivaten, das 0,5 bis 6,0 Gew.-% textilweichmachenden Wirkstoff bestehend aus 40 bis 100 Gew.-% quaternären Ammoniumsalzen, ausgewählt aus den Derivaten des Ammoniaks und/oder Imidazolins mit wenigstens 2 langkettigen aliphatischen Resten im Molekül und 0 bis 60 Gew.-% eines Fettsäure/Hydroxyalkylpolyamin- Kondensationsprodukts sowie 1 ,0 bis 6,0 Gew.-% eines Wasser löslichen, quaternäre Ammoniumgruppen aufweisenden Polygalactomannanethers und sonstige übliche Bestandteile von flüssigen Wäschenachbehandlungsmitteln aufweist.
EP 0 596 580 betrifft eine flüssige, wässrige Zusammensetzung zum Erweichen von Gewebe, die auf einem kationischen, biologisch abbaubaren gewebeerweichenden Mittel basiert und eine gelantinierte kationische Stärke als Verdickungsmittel enthält.
WO 2011/123606 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Stoffweichmacherzusammensetzung, umfassend 1 Gew.-% bis 49 Gew.-% der Stoffweichmacherzusammensetzung Bis-(2-hydroxyethyl)-dimethylammoniumchloridfettsäureester, umfassend den Schritt des Mischens von Wasser mit einer Stoffweichmacherwirkstoffzusammensetzung (FSAC), wobei der FSAC Folgendes umfasst: (i) von 65 bis 95 Gew.-% der FSAC den Bis-(2-hydroxyethyl)- di-methylammoniumchloridfettsäureester mit einem Molverhältnis von Fettsäureeinheiten zu Amineinheiten von 1 ,80 bis 1 ,96, einer durchschnittlichen Kettenlänge der Fettsäureeinheiten von 16 bis 18 Kohlenstoffatomen und einer lodzahl, berechnet für die freie Fettsäure, von 0 bis 50,
(ii) von 2 bis 8 Gew.-% der FSAC ein Fettsäuretriglycerid mit einer durchschnittlichen Kettenlänge der Fettsäureeinheiten von 10 bis 14 Kohlenstoffatomen und einer lodzahl, berechnet für die freie Fettsäure, von 0 bis 15 und (iii) von 3 bis 12 Gew.-% der FSAC einen Alkohol, ausgewählt aus Ethanol, 1-Propanol und 2-Propanol; um die Stoffweichmacherzusammensetzung zu bilden, die zu 1 Gew.-% bis 49 Gew.-% der Stoffweichmacherzusammensetzung den Bis-(2-hydroxyethyl)- dimethylammoniumchloridfettsäureester aufweist.
Neben ihrer weichmachenden Wirkung werden Weichspüler häufig auch verwendet, um der Wäsche einen bestimmten Duft zu verleihen, so dass Weichspülmittelzusammensetzungen in der Regel weitere Bestandteile wie Duftstoffe enthalten. Hierbei hat es sich durchgesetzt, Duftstoffe einzusetzen, die in eine Polymerhülle eingekapselt sind, da so eine gezieltere Freisetzung der Duftstoffe möglich ist. Um zu verhindern, dass sich diese sogenannten Duftstoff-Mikrokapseln in der Weichspülmittelzusammensetzung absetzen, müssen sie stabilisiert werden, so dass in der Regel weitere Bestandteile in der Zusammensetzung erforderlich sind. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine flüssige Weichspülmittelzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, Duftstoff-Mikrokapseln zu stabilisieren.
Obwohl die heute eingesetzten Tenside meist natürlichen Ursprungs und biologisch abbaubar sind, können schädliche Effekte auf Wasserorganismen nicht vollkommen ausgeschlossen werden, so dass es im Rahmen der vorliegenden Erfindung weiterhin wünschenswert ist, die Menge an weichmachenden Verbindungen möglichst geringzuhalten.
Es wurde überraschend gefunden, dass diese Aufgabe durch eine Weichspülmittelzusammensetzung gelöst wird, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
Insofern ist ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Weichspülmittelzusammensetzung umfassend, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung: a. 1 ,5 bis 6 Gew.-% einertextilweichmachenden quaternären Ammoniumverbindung; b. 0,1 bis 3 Gew.-% eines Polysaccharides, c. mindestens 0,1 Gew.-% Duftstoff, und d. mindestens 0,1 Gew.-% Duftstoff-Mikrokapseln.
Die erfindungsgemäße Weichspülmittelzusammensetzung zeichnet überraschenderweise durch gut stabilisierte Duftstoff-Mikrokapseln sowie eine gegenüber herkömmlichen Weichspülmittelzusammensetzungen verbesserte Weichmacherwirkung aus.
Im Rahmen des gestiegenen Umweltbewusstseins der Verbraucher sind insbesondere Produkte gewünscht, die ihren Beitrag zu einer nachhaltigen Verwendung leisten. Daher sind die
Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung insbesondere im Hinblick auf ihre biologische Verträglichkeit und Abbaubarkeit ausgewählt. In diesem Zusammenhang ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der es sich bei dem Polysaccharid um Stärke oder Zellulose handelt, vorzugsweise um Stärke pflanzlichen Ursprungs, insbesondere solche, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kartoffelstärke, Maisstärke, Getreidestärke, Erbsenstärke, Tapioka- Stärke, und modifizierte Stärken sowie modifizierte Zellulose, insbesondere Alkyl-Zellulose, und Mischungen hiervon.
Die in der erfindungsgemäße Weichspülmittelzusammensetzung verwendete textilweichmachende Ammoniumverbindung ist vorzugsweise eine Verbindung der Formel (I):
wobei R4 für einen aliphatische Alk(en)ylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1 oder 2 Doppelbindungen und/oder gegebenenfalls Substituenten; R5 für H, OH, oder O(CO)R7 steht, R6 unabhängig von R5 für H, OH, oder O(CO)R8 steht, wobei R7 und R8 unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen Alk(en)ylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1 oder 2 Doppelbindungen steht, m, n und p jeweils unabhängig voneinander den Wert 1 , 2 oder 3 haben können und X- entweder ein Halogenid-, Methosulfat-, Methophosphat- oder Phosphation sowie Mischungen aus diesen Anionen sein kann.
Eine erfindungsgemäße Weichspülmittelzusammensetzung enthält vorzugsweise eine textilweichmachende, quaternäre Ammoniumverbindung mit einem lodwert im Bereich von 0 bis 15. Vorzugsweise liegt der lodwert der quaternären Ammoniumverbindung zwischen 0 und 10. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass ein niedriger lodwert, insbesondere ein lodwert kleiner 10, zu einer deutlichen Verringerung der Restfeuchte in der Wäsche führt, wodurch beispielsweise die Trocknungszeit verringert werden kann.
Vorzugsweise enthält die Weichspülmittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine quaternäre Ammoniumverbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Methyl-N-(2- hydroxyethyl)-N,N-di(talgacyloxyethyl)ammonium-methosulfat, Bis-(palmitoyloxyethyl)- hydroxyethyl-methyl-ammonium-methosulfat, 1 ,2-Bis-[talgacyloxy]-3- trimethylammoniumpropanchlorid, Methyl-N,N-bis(stearoyloxyethyl)-N-(2-hydroxyethyl)ammonium- methosulfat, N,N-Dimethyl-N,N-di(talgacyloxyethyl)ammonium-methosulfat und N,N-Dimethyl-N,N- di-(palmitoyloxyethyl)ammonium-methosulfat, wobei die Alkylreste, die sich von Talgfettsäure oder Palmöl ableiten so stark hydriert sind, dass der lodwert der Verbindungen kleiner gleich 15 ist. Besonders bevorzugt enthält die Weichspülmittelzusammensetzung Methyl-N-(2-hydroxyethyl)-
N,N-di(talgacyloxyethyl)ammonium-methosulfat mit einem lodwert von 2 als weichmachende, quaternäre Ammoniumverbindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde überraschend gefunden, dass durch die Zugabe des Polysaccharids nicht nur die Stabilität der Weichspülmittelzusammensetzung verbessert werden kann, sondern sich auch die weichmachende Wirkung verbessert, so dass der in der Weichspülmittelzusammensetzung benötigte Gehalt an textilweichmachender quaternärer Ammoniumverbindung gesenkt werden konnte. Daher ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der der Gehalt an textilweichmachender quaternärer Ammoniumverbindung in der Zusammensetzung maximal 5 Gew.-%, vorzugsweise maximal 3 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßem Weichspülmittelzusammensetzung beträgt der Gehalt an Polysaccharid in der Zusammensetzung 0,5 bis 1 ,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,8 bis 1 ,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Es wurde überraschend gefunden, dass dieser Gehalt ausreichend ist, um eine stabile Dispergierung der Duftstoff-Mikrokapseln zu erreichen.
Um eine gleichmäßige und gezielte Freisetzung des Duftstoffs zu erreichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Duftstoff-Mikrokapseln einzusetzen. Geeignete Mikrokapseln sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in US 5,137,646 beschrieben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich überraschend gezeigt, dass insbesondere Mikrokapsel mit einer bestimmten Größe durch den Zusatz eines Polysaccharides in der Zusammensetzung stabilisiert werden können. Daher ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der die Duftstoff-Mikrokapseln eine Größe von weniger als 100 pm, besonders bevorzugt 10 bis 40 pm, insbesondere 20 bis 30 pm aufweisen. Der Gehalt an Duftstoff-Mikrokapseln in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-%. Ebenso bevorzugt beträgt der Gehalt an Parfüm in der Zusammensetzung 0,1 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Weichspülmittelzusammensetzung. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst das Polysaccharid in eine wasserlösliche Form überführt und dann die weiteren Komponenten wie die textilweichmachende quaternäre Ammoniumverbindung, Duftstoff und Duftstoff-Mikrokapseln zugegeben. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Polysaccharid durch Dispergieren in eine wässrige Vormischung überführt, vorzugsweise bei Temperaturen von 60 bis 100 °C, bevorzugt 65 bis 95 °C.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl kontinuierlich als auch im Batch-Betrieb betrieben werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde überraschend gefunden, dass durch die Zugabe eines Polysaccharids zu einer Weichspülmittelzusammensetzung der Weichmachereffekt der Zusammensetzung verbessert werden kann. Daher ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung eines Polysaccharids zur Verbesserung des Weichmachereffekts einer Weichspülmittelzusammensetzung. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Polysaccharid in einer Menge von 0,1 bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 1 ,5 Gew.-%, insbesondere 0,8 bis 1 ,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung verwendet, besonders bevorzugt in Kombination mit einertextilweichmachenden quaternären Ammoniumverbindung. In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Polysaccharid um Stärke oder Zellulose, vorzugsweise um Stärke pflanzlichen Ursprungs, insbesondere solche, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kartoffelstärke, Maisstärke, Getreidestärke, Erbsenstärke, Tapioka-Stärke, und modifizierte Stärken sowie modifizierte Zellulose, insbesondere Alkyl-Zellulose, und Mischungen hiervon.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele und Figuren näher erläutert, wobei diese keinesfalls als Einschränkung des Erfindungsgedanken zu verstehen sind.
Beispiele:
Erfindungsgemäße Weichspülmittelzusammensetzungen wie in Tabelle 1 zusammengefasst wurden bezüglich ihres Weichmachereffekts und ihrer rheologischen Eigenschaften vermessen. Die Angaben beziehen sich jeweils auf Gew.-%.
Tabelle 1
1) Bermocoll EBM 10
2) Präpagen TQ
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zeigten auch nach einer Lagerung von 8 Wochen keine Phasenseparierung oder ein Absetzen der Duftstoff-Mikrokapseln.
Wie Figur 1 zu entnehmen ist, lässt sich der Weichmacheffekt durch die erfindungsgemäße Kombination von quaternärer Ammoniumverbindung und Polysaccharid deutlich verbessern, wobei die Daten die Doppelbestimmung der Messreihen zeigen.
Neben einem verbesserten Weichmacheffekt zeigt die erfindungsgemäße Zusammensetzung weiterhin vorteilhafte Rheologie-Eigenschaften. Figur 2a zeigt das Viskositätsverhalten einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung gemäß Beispiel 5 während Figur 2b das Viskositätsverhalten einer Vergleichszusammensetzung ohne Zusatz von Polysaccharid zeigt.
Tabelle 2 zeigt die Daten zur Fließspannung (yield stress) der erfindungsgemäße Zusammensetzung gemäß Beispiel 5 und einer Vergleichszusammensetzung ohne Zusatz von Polysaccharid.
Tabelle 2:
Zudem wurden die Viskositäten der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen (Bsp. 8 bis 12) in Abhängigkeit von der Scherrate betrachtet: Alle Proben zeigen in Vis kos itäts kurven ein scherverdünnendes Verhalten (Figur 3) (Viskosität als Funktion der Scherrate: Rheometer AR-G2 (von TA Instruments), 20°C, shear rate ramp 0,01 - 1000 1/s, Platte/Platte System, Plattendurchmesser 6 cm, Abstand der Platten 800 pm). Die Viskosität der Zusammensetzungen nach Beispiel 8 bis 11 ist höher als die der nach Beispiel 12, alle Proben zeigen das scherverdünnende Verhalten.
Tabelle3 (Angaben in Gew-%):
3): Weizenstärke (Kroner)
4): native Maisstärke (Kroner)
5): native Maisstärke (Agrana)
6): kaltlösliche Maisstärke (ADM)
Außerdem wurde ein Riechtest auf Baumwolltextilien durchgeführt. Dafür wurden jeweils 30 Testtextilien (100% Baumwolle) in einer Waschmaschine (Miele Nootronic W1935) im Programm 40 °C Pflegeleicht ohne Waschmittel durchfeuchtet. Im letzten Spülzyklus wurden 22 g von Beispielzusammensetzung 11 bzw. 12 eingesetzt (in 2 L Wasser). Die Wäsche wurde über Nacht bei Raumtemperatur leinengetrocknet. Der Riechtest wurde an den frisch getrockneten Textilien (Paarvergleich frisch) und an Textilien, die nach der Trocknung gefaltet und für eine Woche bei Raumtemperatur gelagert wurden (Paarvergleich gelagert), durchgeführt. Die Probanden bewerteten jeweils für die frischen und die gelagerten Textilien separat, mit welcher Zusammensetzung der bessere Dufteindruck erzeugt wurde. Die angegebene Zahl zeigt an, wie viele Probanden das jeweilige Textil besser als das andere bewerteten.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung nach Bsp. 11 zeigt eine überzeugendere Leistung bei gelagerten Textilien.