NO129752B - - Google Patents

Description

Biologisk nedbrytbar lavtskummende vaskemiddelblanding.

Nærværende oppfinnelse vedrorer et vaske- og rengjbring smidde 1 med liten tilbøyelighet til skumming og med hdy vaskeevne og som er biologisk nedbrytbart.

Ved vask i moderne vaskemaskiner kreves av vaskemiddelet at det foruten god vaskeevne også oppviser en meget liten tilbøyelighet til skumming innenfor hele det ved maskinvask forekommende tempera turområde 20-95°C, da det ellers foreligger risiko for overskumming, i hvilke tilfelle vaskemaskinen beskadiges.

Særlig viktig er dette dnske i forbindelse med visse vaskemidler ved lavere temperaturer, dvs. temperaturer under 60°C,

og når meget lett tilsmussede vaskeartikler behandles. Skummat i seg selv bidrar heller ikke ti 1 vaskeef fek ten Mos middelet,

men kan direkte sies å være en ikke onsket egenskap hos et vaske- og rengjøringsmiddel bestemt for moderne vaskemaskiner, fremfor alt slike av hel- og halvautomatisk type.

Det er tidligere kjent at som aktiv komponent i vaskemidler innarbeides vannopploslige alkylenoxydaddukter av hydroxyl-gruppeholdige substanser, slike som mono- eller dialkylfenoler, oxoalkoholer eller fettalkoholer eller blandinger av disse, og man har også blandet slike alkylenoxydaddukter med alkylarylsulfonat og såpe, idet såpen hovedsaklig har virket som skum-demper. Særlig lavtskummende, vannopploslige alkylenoxydaddukter er også tidligere kjent og er oppnådd ved anleiring av etylenoxyd og propylenoxyd til forskjellige hydroxylgruppe-holdige substanser. De har imidlertid ikke fått storre anvendelse på grunn av sin hoye pris. Ingen av de kjente bland-ingene gir den onskede lave skummingstendens uten at vaskeevnen samtidig reduseres vesentlig.

Fra norsk patent nr. 121911 er det kjent å blande vann-uoppløselige etylenoxydaddukter og ikke vannoppløslige, men vanndispergerbare overflateaktive dialkylfenoletylenoxydaddukter som ved vask gir meget lite skum innen-

for hele det ved maskinvasking forekommende tempera-turområde, samtidig som en meget tilfredsstillende vaskeevne oppnås.

I senere tid har betydningen av såkalte biologisk nedbrytbare tensider oket på grunn av det alt mer utalte onske om å unngå skumproblemer i rensningsstasjoner og mottagere, innvirkning av ikke nedbrutte tensider på den biologiske likevekten i vass-drag, sjoer etc. De i det norske patent angitte dialkylfenoletylenoxydaddukter tilsvarer ikke alltid det stadig mer okende krav til hurtig bio.logisk nedbrytning av overflateaktive stoffer.

For å oppnå hurtig biologisk nedbrytning av overflateaktive etylenoxydaddukter bor den hydrofobe delen eller delene bestå av ikke forgrenede parafiner. Eksempel på slike produkter er fettalkoholetylenoxydaddukter. Fettalkoholråvaren fremstilles ved hydrering av kokosolje eller lignende vegetabilsk materi-ale samt talg, spermasett eller annet animalsk fett. Alle disse produkter er naturlig forekommende råvarer, og tilgangen på dem kan derfor variere sterkt. Med dette folger også et ustabilt og iblandt meget hoyt prisnivå.

I de senere år er det på petrokjemisk vei blitt mulig industri-elt å fremstille alkoholer som er egnet som råvare for overflateaktive stoffer. Slike syntetiske alkoholer produseres nå til lavere pris enn sammenlignet med fettalkoholer, og pris-nivået er meget stabilt.

Det har nå overraskende vist seg at på samme måte som tidligere beskrevne dialkylfenoletylenoxydaddukter, kan i vann ikke klart opplbslige etylenoxydaddukter av syntetiske alkoholer med den generelle formel

hvor R^ betegner et ikke forgrenet alkylradikal med h - 20 karbonatomer og R2 betegner et ikke forgrenet alkylradikal med 1-10 karbonatomer5 idet summen av antallet karbonatomer i oq R2 er 7-21, fortrinnsvis 10-15, og X er gruppen 0H (sekundær alkohol) eller CH"20H (primær alkohol), idet til forskjell fra fettalkoholer R^ og R2 også kan være et ulike tall, forbedre vaskeeffekten hos i vann klart opploslige etylenoxydaddukter basert på samme eller andre hydrofobe substanser. Med i vann ikke klart opploslig menes her 1% vannopplosning av addukten forblir grumset ved temperatur over 18°C.

Etylenoxydadduktene av disse syntetiske alkoholer fremstilles

på kjent måte dvs. forhoyet temperatur og med sur eller alkalisk katalysator. Den generelle formel skiller seg fra alkoholen bare i at X kommer til å bestå av enten OtC^H^O^H

eller CH^OtC^H^O) H, hvor n er et tall som med hensyn til sin storrelse begrenses av produktenes vannopploslighet ifolge angitte spesifikasjon, dvs. at en 1% vanndig opplosning av addukten forblir grumset ved temperaturer over 18°C. Dette tall kommer til en viss grad til å være avhengig av alkoholens hydrofobitet, dvs. antallet karbonatomer i R, og R25 på slik måte at med stigende hydrofobitet hos alkoholen oker også den maksimale storrelse av n. Som eksempel kan nevnes en C-q-C-^ sek.alkohol + 3 mol etylenoxyd, en C-^-C-^ OXO-alkohol' + 5 mol etylenoxyd.

De syntetiske alkoholer har utover tidligere nevnte fordeler også andre egenskaper som gjor dem mer egnet enn fettalkoholer. Ved samme hydrofobitet er de syntetiske alkoholer vanligvis flytende med flytepunkt ca. 0-10°C, mens fettalkoholene er faste med flytepunkt 25-60°C. Dette medforer betydelig lettere transport og fabrikkmessig behandling av de syntetiske alkoholene. Videre blir etylenoxydaddukter av disse på tilsvarende måte lettere å håndtere. Tekniske kvaliteter av fettalkoholer inneholder ofte litt umettet alkohol som kan forårsake for-styrrende misfarvninger-. De her beskrevne alkoholer savner denne ulempe og gir vanligvis ikke farvede etylenoxydaddukter.

De syntetiske alkoholer som omfattes av den generelle formel kan fremstilles på flere forskjellige måter. Av de- kommersielt forekommende kan nevnes lineære sek. alkoholer fremstilt ved oxydasjon av parafiner, hvilke bl.a. markedsføres under betegnelsen "Tergitol S (Union Carbide). Andre alkoholer er fremstilt etter OXO-prosessen og markedsfort under betegnelsen "Dobanol <®>" (Shell).

De lineære sekundære alkoholene har strukturformelen

hvor R^ er et lineært alkylradikal med h- 20 karbonatomer og R ? er et lineært alkylradikal med 1-10 karbonatomer, eller H. Oxoalkoholene har strukturformelen

hvor R^ er et lineært alkylradikal med <>>+-20 karbonatomer og R^ er et lineært alkylradikal med 1-10 karbonatomer, eller H.

Den forbedring av vaskeevnen som oppnås ved å blande en eller flere i vann uopploslige etylenoxydaddukter av beskrevne alkoholer, er spesielt stor innen temperaturområdet 0-60°C. Dette er av særlig stor betydning da moderne syntetiske tekstil-materialer må vaskes ved lav temperatur, vanligvis 20-60°C. Vaskemidlene som inneholder disse adduktblandinger kan fore-ligge i form av flytende oppløsninger, pastaer og pulver. Utover adduktblandingen kan også andre overflateaktive stoffer inngå for å oppnå spesielle egenskaper. Videre er det fordelaktig å blande inn uorganiske vaskeforsterkere ("byggestoffer").

Egnet sammensetning av det ferdigformulerte middel fremgår av folgende oppstilling:

1-30J& Adduktblanding

5- 50% Kompleksdannere:

a) uorganiske, slik som kondenserte fosfater, f.eks. natriumtripolyfosfat (NaTPF),tetrakaliumpyro-fosfat (TKPF) og hexametafosfat. b) organiske, slik som natrium- og kaliumsalter av karboksylsyrer, f.eks. nitrilotrieddiksyre (NTA)

og etylendiamintetraeddiksyre (EDTA).

c) blandinger av a og b

20-80$ Alkalipuffer og fyllemiddel, slik som natriumsilikat,

natriumkarbonat, natriumsulfat etc.

0- 50% Blekemiddel, slik som natriumperborat, klorert isocy-anursyre, etc.

0- 5 % Smussantiavsetningsmiddel, slik som natriumkarboxymetyll-cellulose (CMC), polyvinylpyrrolidon etc.

1-10$ Hydrotrop, slik som C-^-C^ alkylarylsulfonat, karbamid,

etanol etc.

0-1 % Optisk oppfriskningsmiddel.

Andre tilsetninger slik som enzymer, baktericider, parfyme, farve etc. kan også være fordelaktig. Hvis det farvede produkt skal være flytende eller pastaformet fortynnes sammensetningen slik at et torrinnhold (105°C) på 5-60$ oppnås.

Oppfinnelsen skal belyses nærmere i de folgende eksempler. De angitte prosenttall er vektprosent.

Eksempel 1

Vaskeevnen for et middel som består av 15$ adduktblanding sammensatt av 1/3 i vann ikke klart opploslig etylenoxydaddukt av C-j^-C^ sek.alkohol, ifolge foran angitte generelle formel med 3 mol etylenoxyd, 1/3 av tilsvarende vannopploslige addukt med 9 mol etylenoxyd og 1/3 av tilsvarende vannopploslige addukt med 15 mol etylenoxyd, 35$ natriumtripolyfosfat, 15$ kalsinert soda, 1^$ alkalisk vannglass, 10$ natriumsulfat og 2$ CMC ble bestemt og sammenlignet med tilsvarende middel hvor adduktblandingen erstattes med bare det vannopploslige addukt med 9 mol etylenoxyd. For bestemmelsen ble en laboratoriums-vaskemaskin av typen Terg-O-Tometer anvendt som arbeider med 50 omdreininger pr. min. med vasketid 15 min.,vaskemiddelkon-sentrasjon 5 g/l ved Lf-5°C og 3 g/l ved 85°C samt vannhårdheten

15 dh" ( 270 ppm) . Det anvendte vaskegods består av kunstig tilsmusset bomull, såkalt WFK-toy. Refleksjonsevnen hos stoff-et ble målt for og etter vaskingen ved hjelp av et Zeiss Elrepho-reflektometer. Mengden bortvasket smuss ble bestemt ved hjelp av Kubelka-Munks ligning. Resultatet fremgår av folgende tabell.

Som det fremgår av vaskeresultatet ble det en klar forbedring av vaskeevnen- ved både lav og hoy temperatur etter innblanding av i vann ikke klart opploslig addukt.

Eksempel 2

Med anvendelse av samme vaskemiddelsammensetning og samme vaskeforhold som i eksempel 1 ble en adduktblanding bestående av 50% av et i vann ikke klart opploslig addukt av en C-^- c^5 OXO-alkohol med 5 mol etylenoxyd og 50% av et i vann klart opploslig tilsvarende addukt med 12 mol etylenoxyd, med bare sistnevnte. Resultatet fremgår av tabell 2.

På samme måte som i eksempel 1 ble en klar forbedring i vaskeeffekten oppnådd ved innblanding av det ikke klart opplbslige addukt.

Eksempel 3

- Med anvendelse av samme vaskemiddelblanding som i eksempel 1 ble en adduktblanding bestående av h0% av en i vann ikke klart

opploslig C-^g- C20 sek. alkohol + 6 mol etylenoxyd og 60$ av en i vann klart opploslig C1Q- C-^ n-prim.alkohol + 6,5 mol etylenoxyd med bare den siste. Resultatet fremgår av tabell 3.

En klar forbedring oppnås ved innblanding av et ikke klart

i vann opploslig produkt.

Eksempel h

Med anvendelse av vaskemiddelblandingen i eksempel 1, dog med den forskjell at i stedet for 35$ tripolyfosfat anvendes 15$ trinatriumtrinitriloeddiksyre,10$ natriumbikarbonat, 10$ tripolyfosfat sammenlignes en adduktblanding bestående av 30$

av en i vann ikke klart opploslig C-^- C2q OXO-alkohol + 5? 5 mol etylenoxyd og 70$ C-^g- C2q n-prim.alkohol + 25 mol etylenoxyd med bare den siste. Resultatet fremgår av tabell h.

En stor forbedring oppnås ved innblanding av et ikke klart opploslig produkt.

Eksempel 5

Med anvendelse av samme vaskemiddelblanding som i eksempel 1 sammenlignes en adduktblanding bestående av 20$ i vann ikke opploslig C-Q- C-, ^ sek.alkohol + 3 mol etylenoxyd og 20$

C-Q- C-j^ sek.alkohol + 5 mol etylenoxyd og 60$ av i vann klart opploslig 2-metyll-Li-,6-dibutylf enol + 10 mol etylenoxyd med bare den sistnevnte. Resultatet fremgår av tabell 5-

En betraktlig forbedring oppnås ved innblanding av i vann ikke klart opploslige addukter.

Eksempel 6

Med anvendelse av samme vaskemiddelblanding som i eksempel 1 sammenlignes en adduktblanding bestående av 20$ i vann ikke klart opploslig C-^- C-^ sek.alkohol + h mol etylenoxyd og h0% i vann klart opploslig dinonylfenol + 16 mol etylenoxyd og <>>+0$ polypropylenglykol 1800 + 18 ml etylenoxyd med bare siste. Resultatet fremgår" av tabell 6.

Av resultatet fremgår at en tilsetning av i vann ikke opploslig men vanndispergerbart addukt sterkt oker vaskevirkningen.

Eksempel 7

Skummåling ble utfoft ved anvendelse av skummålingsapparat etter H. Bloching, W. Fries, J.J. Heitland, publisert i "Seifen, Ole, Fette, Wachse", 91, 913 - 917 (1965). Apparatet er i prinsipp bygget opp som en vaskemaskin for en mest mulig etter-ligning av de forhold som hersker i den.

Skumming ble utfort ved forskjellige temperaturer og sammensetning av overflateaktive middel ifolge tabell 7. Sammensetningen av vaskemiddelet og den overflateaktive delen var den samme som tidligere angitt i eksempel 1 og 2.

Som det fremgår av skumingsresultatet oppnår man samtidig med vaskingen en vesentlig skumreduksjon, fremfor alt ved de hoyere temperaturer hvor vask oftest skjer og hvor det samtidig er vanskligst å oppnå en tilfredsstillende lav skumming.

Claims (2)

1. Biologisk 'nedbrytbart vaske- og rengjøringsmiddel med lav skummingstendens og forbedret rengjbringsevne, karakterisert ved at det som overf la teakti v komponent inneholder kombinasjonen av de liver for seg kjente 'forbindelser: A) et vannopplbslig over fla teaktivt etylenoxydaddukt av en polypropylenglykol med molekylvekt minst 1000, en primær eller sekundær, rettkjedet eller forgrenet, a lif atisk, natur lig eller syntetisk alkohol med 8-2-1 karbon atomer eller et monodi- eller trisubstituert alkylfenol med sammenlagt 8-24 karbonatomer i alkyldelen, og B) et vann-uopploslig,men i vann dispergerbart,overflateaktivt etylenoxydaddukt med den generelle formel hvor R-^ er et lineært alkylradikal med 4-20 karbonatomer, og R_2 er et lineært alkylradikal med 1-10 karbonatomer, hvor summen av antallet karbonatomer i R-^ og R2 er 7-21, fortrinnsvis 10-15, samt X er gruppen 0(C2<H>4<0>)n<H> eller CH20(<C>2<H>4<0>)n<H>, idet n er et tall som i storrelse begrenses av adduktets vannopploslighetsgrense, hvor vektforholdet A:B er fra 9:1 til 1:2, fortrinnsvis fra 2:1 til 1:1.

2. Vaske- og rengjoringsmiddel etter krav 1, k a r a k teris ert ved at komponenten A er et vannopploslig etylenoxydaddukt av en syntetisk alkohol med den generelle formel fivor R.^ er et lineært alkylradikal med 4-20 karbonatomer og R2 er et lineært alkylradikal med 1-10 karbonatomer og hvor summen av ka rbonatomene i R-^ og R2 er 7-21, fortrinnsvis 10-15, X er gruppen 0(<C>2U40)mH eller CH20(<C>2H40)mH, idet m er et tall fra og mod det, hvor 1 g produkt i 100 g vann er klart opploslig ved 18°C og til m = 100.