NO139225B - Vaskemiddelblanding. - Google Patents

Description

Oppfinnelsens gjenstand er en vaskemiddelblanding som inneholder anioniske eller ikke-ioniske tensider og byggesalter, samt eventuelt ytterligere tilsetningsstoffer.

Det er kjent at rensekraften av såper og syntetiske vaskemidler i vaske- og rensemidler økes ved tilsetning av bestemte produkter. Slike rensningsforsterkere betegnes som byggestoffer eller "Builder". Byggestoffer-inneholdende vaske- <p>g rensemidler er mer virksomme og enda mer prisgunstigere enn de tilsvarende byggestoffrie formuleringer.

Mekanismen og detaljer ved "bygger-virkningen" er

ennu ikke helt avklaret . Det er flere prosesser som spiller en rolle ved funksjonen av byggere som stabilisering av pigmentsmuss-suspensjonene, emulgering av smusspartikler, påvirkning av over-flate- og grenseflateegenskaper av vandige tensidoppløsninger, solubilisering av vahnuoppløselige bestanddeler av rensebadet, peptisering av smussagglomerater, nøytralisering av sure stoffer og inaktivering av mineralstoffer i vaskebadet.

For å få opplysning om kvaliteten og egenskapene av enkelte produkter som byggere, undersøker man hensiktsmessig deres forholdsmåter og deres virkningsgrad ved vaske- eller renseprosesser Dermed sikres at alle i bygger-virkningen deltagende faktorer tas hensyn til kvalitativt og kvantitativt.

Klassiske byggere er de vannoppløselige uorganiske alkalisalter, som alkalikarbonater,-borater, -fosfater, -polyfosfater, -bikarbonater og -silikater.

Av de tallrike produkter som foreslås som byggere an-vendes i de vanlige vaske-og rensemidler omtrent utelukkende de lineære kondenserte fosfater eller polyfosfater, spesielt penta-natriumtrifosfat eller natriumtripolyfosfat. Innholdet av vaske-og rensemiddel av disse byggerstoffer utgjør inntil ca. 50 vekt%.

På grunn av den betraktelige forbruksøkning av fosfat-holdige vaske- og rensemidler, såvel i husholding som også i indu-strien, har også fosfatinnholdet av naturlig avvann øket. Ved diskusjonen om den økende vanneutrofering er i den siste tid nitra-tene og fosfatene tilskrevet egenskaper som befordrer veksten av bestemte algetyper under bestemte betingelser og således på denne måte kan bidra til vanneutrofiering. Enskjønt en entydig av-klaring av betydningen av vaske- og rensemiddel for vanneutrofiering ennu ikke er mulig, synes det imidlertid å skulle til-strebes å utvikle potensielle nitrogen- og fosforfrie erstatnings-stoffer i stedet for de for tiden i vanlige vaskemiddelformuleringer anvendte bærerstoffer, nemlig polyfosfåtene.

Anvendelsen av nitrogen- og fosforfrie byggerstoffer for vaskemiddelformuleringer er kjent. Som slike ble det tidligere eksempelvis anvendt stivelsesderivater, som dikarboksyl- og kar-boksymetylstivelse, polykarboksylsyrer som polymaleinsyre og deres blandingspolymerisater, oksydieddiksyre, oksydiravsyre, estere av polyetylenglykol og adipinsyre resp. maleinsyre som inneholder sulfonatgrupper, samt estere av etylenglykol og tri- resp. tetra-karboksylsyrer. Anvendelsen av ovennevnte stoffer som bærestoffer er forbundet med ulemper som består i at disse stoffer enten ikke er tilstrekkelig biologisk nedbrytbare eller ikke har tilstrekkelig dispergeringsevne for hydrofil smuss. Dessuten mangler delvis også øknonomiske fremgangsmåter til fremstilling av disse for-bindelser.

I komplettering til tensidbestanddelen av en vaske-middelf ormulering , hvorved bare hydrofobt smuss som sot og fett-partikler dispergeres og/eller peptiseres, må det i vaskemidlet imidlertid også være en komponent som er egnet til å fjerne hydro-filt smuss. Denne oppgave tilkommer byggerstoffene. Ved mangel av et slikt byggerstoff, opptas de på vevnaden befinnende smuss-avleiringer bare ufullstendig fra vaskebadet eller det kommer til avleiring av smusspartikler på vasken, således at det ikke oppnås noen tilfredsstillende vaskeeffekt.

Ifølge US-patent 3.692.684 er det kjent å fremstille vaskemiddelkomposisjoner som ved siden av vanlige vaskemiddel-komponenter som byggere inneholder et alkalisalt av en karboksylsyre som melkesyre, eddiksyre, vinsyre, sitronsyre, butandikarboksylsyre adipinsyre og lignende.

Videre kan i henhold til spalte 3, 2.. avsnitt i ovennevnte patent byggereffekten av ovennevnte salter forbedres ved tilsetning av 0,5-25 vekt% sorbitol eller pentaerytritol referert til mengden byggersalt.

Da sorbitol som pentaerytritol er relativt dyre produkter og si-tronsyre resp. dens trinatriumsalt alene ikke har noen optimal byggeregenskap, kan de i US-patent 3.692.684 nevnte byggere ikke tilskrives teknisk og økonomisk betydning.

Ved de i US-patént 2.311.008 og 2.264.103 omtalte byggere som sorbitolacetat resp.acetylsitronsyre er det en ulempe at eddiksyrekomponentene ikke har byggeregenskaper og således bare sorbitol resp. sitronsyren i begrenset grad er virksom som bygger.

Oppfinnelsen vedrører nu en vaskemiddelblanding som inneholder anioniske eller ikke-ioniske tensider og byggersalter, samt eventuelt ytterligere tilsetningsstoffer, idet blandingen er karakterisert ved at den som byggersalt inneholder 15-60 .vekt% referert til mengden tørt stoff av vaske- og rensemidlet, av et vannoppløselig salt av glycerol-tri-citrat. Vaskemiddelblandingen ifølge oppfinnelsen gir i vandig miljø av vaskebadet en pH-verdi fra 8 til 12.

Tilsetningsstoffer, som eventuelt kan inneholdes ved .siden av ioneaktive og/eller ikke-ionogene tensider i vaskemiddel-formuleringen omfatter stoffer som alkali- eller ammoniumsalter av svovelsyre, kiselsyre, di- og trikiselsyre, karbonsyre, borsyre, iminodieddiksyre, nitrilotrieddiksyre, etylendiamintetraeddiksyre, alkylenfosfonsyre, hydroksyalkylénfosfosyre og/eller aminoalkylen-r fosfonsyre, eller stabilisatorer og aktivatorer for perborater samt hvittonere, karboksymetylcellulose, magnesiumsilikat, desin-feksjonsmidler og/eller enzymer.

Den til byggersalt ifølge oppfinnelsen til grunn liggende karboksylsyreester kan fremstilles etter kjente forest-.' ringsfremgangsmåter, eksempelvis ved omsetning av karboksylsyre med alkoholen ved samtidig destillativ fjerning av reaksjonsvannet ved hjelp av et slepemiddel. Molforholdet mellom karboksylsyre og-alkohol velges vanligvis således at pr. alkoholisk hydroksylgruppé■ står det til disposisjon et molekyl karboksylsyre. Inneholder selve karboksylsyren en eller flere alkoholiske hydroksylgrupper, kan også disse forestres. Viktig er at ved forestringen fjernes pr. mol anvendt karboksylsyre et mol reaksjonsvann fra forestringsblan-dingen. Den dannede sure karboksylsyreester overføres ved tilsetning av støkiometriske mengder alkali i det tilsvarende vann-oppløselige salt av karboksylsyreesteren.

Bærerstoff ifølge oppfinnelsen er å betegne som teknisk fremskritt, da det i betraktelig grad forsinker utfelling av kalsiumioner i vaskebadet og dessuten danner stabile dispersjoner med hydrofile pigmentpartikler. En ytterligere fordel er å se i dets gode biologiske nedbrytbarhet, hvorved det unngås en anrik-ning av bærerstoffer i avvannet.

For vurdering av byggeregenskaper av byggerstoffene ifølge oppfinnelsen, er eksempelvis dets dispergeringsevne for jern-(III)-oksyd, bindeevnen for kalsiumioner samt vaskekraften ved vasking av en kunstig tilsmusset vevnad egnet. Tilsvarende forsøk ble gjort med byggerstoffer ifølge oppfinnelsen og resul- . tåtene sammenlignet med egenskapene av kjente byggerstoffer. Gjen-nomføring av forsøkene forklares i følgende eksempler:

Forsøk 1

Det ble bestemt dispergeringsvirkningen av natriumsaltet av glyserol-tri-citrat (A) i en vandig 4 vekt%-ig oppslem-ming av tørr, pulverisert jern-(III)-oksyd med en partikkelstør-relse på under 0,058 mm og sammenlignet med virkningen av kjente bærerstoffer som

B: trinatriumcitrat

C: glycerol

D: diacetin

D: natriumsalt av etylenglykol-di-citrat

Den eventuelle konsentrasjon av byggerstoffer i oppslemmingen utgjorde 0,16 vekt-%, referert til den vandige oppløsning. Som grad for dispergeringsvirkningen ble det hver gang fastslått avsetningstiden av jernoksyd-partiklene i 25 ml målesylindre, samt sedimentasjonsvolumet etter 24 timer, idet oppslemmingen har en pH-verdi på 10. De oppnådde resultater er sammenfattet i Tabell 1:

Av tabell 1 fremgår at det nye bærerstoff (A) bedre dispergerer hydrofile smusspartikler enn de kjente bærerstoffer,

da sedimentasjonsvolumene er mindre og avsetningstiden lenger enn for de to kjente bærerstoffer.

Forsøk 2

Det ble av de i Eksempel 1 omtalte bærerstoffer fastslått bindeevnen for kalsiumioner. Bindeevnen for kalsiumioner i vandige oppløsninger er definert ved det tall som angir hvor mange gram kalsiumioner som holdes i oppløsning av 100 g bærerstoff under bestemte betingelser. Bestemmelsen av dette tall foregår ved titrering med natriumkarbonat, idet det titrerer den til pH 10 innstilte 1%-ige prøveoppløsning med 0,1 normal kalsiumklorid-oppløsning til opptredende uklarhet. For de enkelte bærerstoffer ble det fastslått i Tabell 2 oppførte måletall for bindeevnen av kalsiumioner:

Av Tabell 2 fremgår at det nye bærerstoff (A) ved siden av den i Tabell 1 påviste gode dispergerbarhet også har en

god bindeevne for Ca<++->ioner, mens de kjente bærerstoffer ikke samtidig har begge egenskaper i ovennevnte grad.

Forsøk 3

Det ble ved hjelp av vaskeforsøk fastslått vaske-kraftkvotienten av vaskebad med en konstant konsentrasjon av vaskeaktivt stoff, imidlertid med forskjellige mengder av det i Eks. 1 nevnte bærerstoff (A) ifølge oppfinnelsen og de dannede resultater grafisk oppstilt i fig. 1 i form av kurve A. Til sammenligning ble de gjennomførte analoge vaskeforsøk under anvendelse av de i Eks. 1 oppførte kjente bærerstoffer og de derved dannede vaske-kraftkvotienter likeledes vist på fig. 1 i form av kurvene B, D og E.

Vaskeforsøkene ble gjennomført med en standard-bomulls-vevnad med Krefelder-tilsmussing i et Launder-O-meter ved en vaske-badtemperatur på 90°C. Standardvevnad med Krefelder-tilsmussin er definert i boken av Kurt Lindner "Tenside, Textilhilfsmittel-Wasch-rohstoffe", Wissenschafti. Verlagsgesellschaft Stuttgart (1964), bind II, side 1837.

Vaskevannet har 20° tysk hårdhetsgrad og en pH-verdi på 10. Vasketiden utgjorde 30 minutter og badforholdet karakterisert ved forholdet av (kg) vaskegods til (liter) vaskebad, 1:50 i nærvær av 10 stålkuler. Vaskebadet inneholdt som vaskeaktivt stoff 0,4 5 g/l dodecylbenzensulfonat

0,15 g/l talgfett-alkohol og

0,15 g/l herdet talgsåpe.

Konsentrasjonen av bærerstoffene utgjorde i vaskebadet

0,2-2 g/l vaskebad.

Etter forløp av den ovennevnte vasketid ble standard-bomullsvevnaden skylt, en gang varmt og en gang koldt, og deretter målt i remisjonsfotometer Elrepho fra firmaet Zeiss for hvithets-grad under anvendelse av filter R 53. Vaskekraften ble fastslått etter differensmetoden, hvortil følgende ligning ligger til grunn:

I denne ligning betyr:

% WK = % vaskekraft .

% WG = % hvithetsinnhold av det vaskede stoff %WGb = % hvithetsinnhold i uvasket stoff..

Av kurveforløpet for kurve A på fig. 1 sees at bærer-, stoffet ifølge oppfinnelsen gir vaskebadet en høyere vaskekraft enn de kjente bærerstoffer B, D og E.

Eksempel

Det ble gått frem analogt Forsøk 3, imidlertid ble det i vaskebadet i tillegg innført følgende ingredienser: 0,15 g magnesiumsilikat/1 vaskebad 0,15 g natriumsilikat/1 vaskebad

1,25 g "natriumperborat-tetrahydrat/1 vaskebad 0,45 g natriumsulfat/l vaskebad

0,05 g karboksymetylGeilulose/1 vaskebad.

De oppnådde vaskeeffekter er vist i form av kurver på fig. 2, idet av kurveforløpet for kurve A fremgår overlegenheten av bærerstoffet ifølge oppfinnelsen i forhold til de kjente bærerstoffer som ble representert ved kurvene B, D og E.

Fremstilling av bærerstoffet A ifølge oppfinnelsen: Det ble fra en blanding bestående av 92 vektdeler glycerol og 768 vektdeler vannfri sitronsyre med 250 vektdeler toluen under stadig kretsløpsføring av toluenet azeotrop avdestil-lert 72 vektdeler reaksjonsvann, som oppsto under forestringen. Etter blandingens avkjøling, ble toluenet adskilt fra esteren. For fremstilling av natriumsaltet ble den sure esteren nøytrali-sert med 800 vektdeler 40%-ig natronlut og nøytralisasjonsblan- - dingen tørket i vakuum. Det dannede produkt ble anvendt i eksem-plet som bærerstoff A.

Claims (1)

1. Vaskemiddelblanding som inneholder anioniske eller ikke-ioniske tensider og byggersalter, samt eventuelt ytterligere tilsetningsstoffer, karakterisert ved at det som byggersalt inneholder 15-60 vekt%,' ref. til mengden tørrstoff av