SE437999B - Pulverformig detergentkomposition for automatiska tvettmaskiner - Google Patents

Description

lll än an 780113841 möjligt att ersätta tvål i tvättkompositioner, delvis eller fullständigt, med syntetiska detergenter, vilka icke bildar olösliga produkter med hårda joner. flyntetiska detergenter har även förmåga att dispergera de hårda tvålarna så snart de bildats och har vidare förmåga att förhindra tvålarnas återutfällning på fibrerna och på de inre delarna av tvättmaskinen. För att uppnå dessa resultat är det emeller- tid nödvändigt att använda höga halter syntetiska detergenter, som nu är dyra, eftersom de syntetiseras utgående från naturliga oljederivat. Vidare är de icke särskilt biologiskt nedbrytbara och kan bidra till förorening såsom fallet är med det i mycket stor omfattning använda dodecylbenzensulfonatet. Som en följd därav föredrar konsumenterna nu biologiskt nedbrytbara detergenter av naturligt ursprung.

Dessutom används syntetiska detergenter vanligtvis i blandning med mineral- salter (uppbyggnadsmedel) som har förmågan att buffra tvättmedlet och att sekvestrera de hårda jonerna. Det mest vanliga saltet är natriumtripolyfosfat, som är mycket effektivt men som mycket starkt förorenar floder och sjöar.

En annan möjlighet är att mjukgöra vattnet innan det används och således elimi- nera problemen med att använda tvål i hårt vatten. Emellertid är denna möjlighet icke ekonomiskt försvarbar för konsumenten, eftersom installationen av ett mjuk- vattenfilter erfordras. Emellertid kan vatten fortfarande mjukgöras i själva tvätt- vattnet utan någon modifikation av de tvättmedel, som nu förekommer på marknaden.

Denna mjukgöring kan genomföras med hjälp av tillsatser till tvättmedelskomposi- tionen, dvs. lämpliga sekvestreringsmedel för kalcium-magnesium- och hårda metall- joner eller medelst dispergermedel för hårda tvâlar. Emellertid alstrar i sådana mjukgjorda vatten de använda tvålarna som huvudsbeståndsdelar i detergenter för automatiska tvättmaskiner för tyg, i allmänhet en mycket stor skumvolym. Många försök har genomförts för att lösa detta problem, exempelvis av en forskningsgrupp vid "Eastern Regional Laboratory" och en serie av l7 artiklar har publicerats i the Journal of the American Oil Chemists Society under åren l972-l976. Den slut- satsen drogs att problemet med skumbildning troligen skulle lägga hinder i vägen för användningen av sådana tvättmedelskompositioner innehållande dispergermedel för tvål och kalktvål i stora tvättmaskiner.

Andra forskare har föreslagit att använda tillsammans med tvålarna en syner- L qistisk blandning omfattande en amfoter detergent och en linjär polykarboxylsyra i saltform. Emellertid är dessa synergistiska detergenter mycket dyra och följderna av att använda dessa syntetiska produkter, exempelvis fosfono-karboxylsyror, på föroreningen och på konsumenternas hälsa, mudproblem) är fortfarande mycket dåligt undersökta.

Kompositionerna enligt föreliggande uppfinning, som innehåller minst 60 delar tvål per 100 viktsdelar av kompositionen har icke de ovan angivna nackdelarna. De har en god dispergerande förmåga för de hårda tvålarna, en bra tvättkraft, och en : utmärkt förmåga att reglera skumbildningen i automatiska tvättmaskiner. De uppfyller l0 l5 :l ll 7801138-4 vidare för närvarande uppställda miljökrav eftersom de innehåller en mycket liten mängd syntetiska dispergermedel och de är billiga på grund av att förhållandet mellan de dyra syntetiska komponenterna och tvål är lågt.

Kompositionen enligt uppfinningen omfattar, räknat på l00 viktsdelar av den totala kompositionen, minst 60 delar tvål och icke mer än l0 delar av en blandning av ytaktiva medel omfattande l-3 delar av minst ett non-joniskt, polyoxialkylerat ytaktivt medel och 9-7 delar av ett anjoniskt ytaktivt medel omfattande huvudsakligen fi-sulfonerade fettsyraderivat, varvid återstoden av kompositionen omfattar minst en beståndsdel omfattande alkaliska detergenttillsatser, blekmedel innefattande optiska vitmedel, välluktande medel, medel, som förhindrar âterutfällning av smuts samt enzymer.

Det förefinns redan tvålbaserade tvättmedelskompositioner innehållande, som dispergermedel för kalktvälar, anjoniska och nonjoniska ytaktiva medel. Således beskrives i den amerikanska patentskriften 3.794.589 en detergentkomposition inne- hållande förutom ungefär 75-95 delar tvål, ungefär 5¿l5 delar av blandningar, som anges innehålla alkoholer med hög molekylvikt (non-joniskt ytaktivt medel) såsom alkylpolyeteralkoholer, sorbitol, glycerylestrar av högre syror och anjoniska yt- aktiva medel innefattande natriumalkylsulfater, linjära alkylarylsulfater, alkyl- sulfonater, alkylarylpolyetersulfater och sulfonater. Dessa anjoniska ytaktiva medel kan därför tydligt skiljas från de 1¥sulfonerade fettsyraderivaten enligt uppfinningen, och som sådana, ger de tvättkompositionen helt andra egenskaper, såsom visas i de efterföljande utföringsexemplen, som åskådliggör uppfinningen.

I den brittiska patentskriften 638.637 beskrives detergentkompositioner, vilka även omfattar tvål, nonjoniska tenfiider, såsom fettsyraamider och anjoniska syntetiska detergenter, som innefattar salter av monofettsyraestrar med högre molekylvikt av lågmolekylära hydroxialkylsulfonsyror, såsom natriumsaltet av kokosnötsoljafettsyra~ monoestern av l,2-dihydroxipropan-3-sulfonsyra, och oljesyraestern av natriumsaltet av isetionsyra. Som ytterligare exempel återfinns däri fettsyraamiderna med högre molekylvikt av lågmolekylära aminoalkylsulfonsyror (exempelvis kaliumsalt av oljesyra- amid av N-metyltaurin), de vattenlösliga salterna av de högmolekylära alkoholestrarna av sulfokarboxylsyror (exempelvis natriumsalt av laurylalkoholestern av sulfoättiksyra), lågmolekylära sulfokarboxylsyraamider av alkylolaminestrar av högmolekylära fettsyror (exempelvis natriumsalt av sulfoacetamiden av aminoetyllaurat), högre alkylerade bensen- sulfonsyror (exempelvis kaliumsalt av sulfonsyra härledd från kondensationsprodukten av bensen och en klorerad kerosenfraktion innehållande till övervägande del l2 kol- atomer per molekyl), och etrar av högmolekylära alkoholer och lågmolekylära hydroxi- alkylsulfonsyror (exempelvis monolauryleter av l,2-dihydroxipropan-3-natriumsulfonat och monolauryleter av natriumsaltet av isetionsyra). Denna uppräkning av föreningar avslöjar icke någotzi-sulfonerat fettsyraderivat såsom de anjoniska ytaktiva medlen enligt uppfinningen. lÛ 40 780113841 4 Företrädesvis omfattar blandningen av ytaktiva medel, som används i komposi- tionen enligt uppfinningen, räknat på den totala kompositionens vikt l,5-3 % non- joniska ytaktiva medel, företrädesvis ungefär 2 %, och 8,5-7 % anjoniska ytaktiva medel, företrädesvis 7,5 %.

Samtliga vanligen förekommande fettsyratvälar är lämpliga för införlivande i kompositionen enligt uppfinningen men man använder företrädesvis Na-, K- och NR4- salterna av nämnda fettsyror (R är H eller en alkylgrupp omfattande C10-C20).

Blandningar av olika tvälar kan användas. Särskilt intressanta tvålar är de, som är härledda från naturliga fettsyror, speciellt kokosnötsolja, talgolja och palmolja.

Exempelvis innehåller kokosnötsolja vanligtvis en blandning av följande fettsyror (mättade C8-C18-strukturer): C8 8 %, C10 7 %, C12 48 %, C14 l7 %, C16 9 %, C18 2 % och omättade syror ,exempelvis oljesyra l % och linolsyra 2 %. På tallolja baserade tvålar innehåller andra mängder fettsyror, av vilka en typisk sammansättning är följande: stearinsyra 2l,6 %, oljesyra 40,5 %, palmitinsyra 25,9 %, myristinsyra 2,9 % och laurinsyra 0,07 %. Andra blandningar kan även användas, såsom sådana, som är härledda från andra djurtalgprodukter eller späck. Fettsyror från kokosnötter innehåller ett fåtal omättade syror och kan förvaras utan oxidativ sönderdelning.

På talg baserade fettsyror, som innehåller mycket omättnad måste företrädesvis hydre- ras för erhållande av bättre lagringsegenskaper.

De i kompositionenen enligt uppfinningen användbara nonjoniska ytaktiva medlen kan huvudsakligen utgöras av kondensationsprodukterna av alkylenoxider med olika hydroxylföreningar, såsom alifatiska alkoholer, alkylfenoler och andra föreningar, som har en labil väteatom. Följaktligen är följande kategorier av jonjoniska ytaktiva medel lämpliga för införlivande i kompositionerna enligt uppfinningen: l. De produkter, som erhålles genom kondensationen av alkylenoxider, exempelvis etylenoxid med grenade eller linjära alifatiska alkoholer med 8-20 kolatomer. Dessa produkter kan lätt erhållas och på ett billigt sätt utgående från många naturliga källor, exempelvis talg, kokosnötsolja och palmolja, etc. Exempelvis kan man använda en kondensationsprodukt av etylenoxid med en alkohol härledd från kokosnötsolja, var- vid denna produkt innehåller 4-50, företrädesvis 25-50 polykondenserade etylenoxid- enheter per molekylalkohol. De senare är en blandning av alkoholer med l0-l6 kol- atomer, som erhållits genom destillation av en förtvålad fraktion av kokosnötsolja.

Andra liknande produkter erhålles genom kondensationen av 4-50 etylenoxidenheter med alkoholer härledda från förtvålningen av talgoljor. 2. Produkterna från kondensation av alkylenoxider, exempelvis etylenoxiderna med alkyl- eller dialkylfenoler med grenade eller linjära alkylkedjor innehållande 4-lö kolatomer. Dessa produkter innehåller företrädesvis 5-50 etylenoxidenheter per fenol- molekyl. En särskilt föredragen produkt är/2-nonylfenol kondenserad med 5-25 etylen- oxidenheter (0.E.). Andra liknande produkter är exempelvis dodecylfenol kondenserad med l2 etylenoxidmolekyler (12 0.E.) och diisooktylfenol kondenserad med l5 etylen- oxidenheter. ~ l0 l5 40 7ao11zß~4 3. Produkterna erhållna genom kondensation av en alkylenoxid, exempelvis etylenoxid, med den hydrofoba massa, som erhålles genom kondensationen av propylen- glykol och propylenoxid. 4. De produkter, som erhålles genom kondensation av en alkylenoxid, exempelvis etylenoxid, med en produkt erhâllen genom omsättning av propylenoxid med en diamin, såsom etylendiamin. Denna kategori innehåller ett fullständigt område av nonjoniska ytaktiva medel, vars egenskaper beror på förhållandet mellan de hydrofoba och hydro- fila delarna i molekylen.

. Produkter erhållna genom kondensation av alkylenoxider, exempelvis etylen- oxid med fettsyraamider, exempelvis etanolamider eller dietanolamider av fettsyror.

Dessa polyetylen-oxiamider av fettsyror med 8-20 kolatomer är de föredragna non- joniska ytaktiva medlen enligt uppfinningen.Fettsyrorna är, såsom ovan, härledda från palmolja, talgolja och kokosnötsolja (kopra). De föredragna produkterna är de amider, som härletts från fettsyror av talg och kopra kondenserade med 4-20 oxidenheter. Dessa polyalkylenoxiamider är kommersiellt tillgängliga och bör icke förväxlas med de konventionella fettsyraamider, som används i tvättmedelskomposi- tioner, såsom de, som finns beskrivna i den brittiska patentskriften 638.637, vilka har markant andra egenskaper.

De anjoniska ytaktiva medel, som används i kompositionen enligt uppfinningen, ärfí-sulfonater av fettsyraderivat, såsom estrarna och amidsulfonater med formlerna I och II nedan RCH-COOR' RCH-CONH-R' i (I) I un S03ME S03ME där R är en linjär alkylradikal med 6-20 kolatomer, R' är lägre alkyl, exempelvis metyl, etyl, propyl, butyl, hexyl och isomerer därav, och ME är en alkalimetall eller en kvarternär amnoniumjon, mono- eller dietanolamin. Dessa d-sulfater är härledda från fettsyror eller blandningar därav. De föredragna syrorna är stearinsyra och palmitinsyra. De föredragna fettsyrablandningarna är blandningar härledda från hydrerad talgolja och palmolja.

Framställningen av 1-sulfonaterna av fettsyror och estrar kan genomföras i enlighet med vanliga framställningssätt, som finns beskrivna i den tekniska littera- turen. Exempelvis kan man sulfonera linjära estrar av C8-C22-syror och lägre alko- holer med gasformig S03 i enlighet med "The Journal of the American Oil Chemists Society S2 (1975), sid. 323-329. Man kan även använda lösningar av S03 i dioxian eller klorsulfonsyra (jmfr A.J. STIRTON, -sulfo-fatty acids and Derivatives, the Journal of the American Oil Chemists Society 39 (l962), sid. 490-496).

Beträffande de ut-sulfonerade amiderna kan man exempelvis sulfonera fettsyror LD l0 40 780113844 6 med samma metoder, som används för estrarna (se exempelvis Journal of the American Oil Chemists Society 37 (l960), sid. 679), och omvandla dessa -sulfonerade syror till motsvarande amider via syraklorider och reaktionen därav med aminer, exempelvis etanolamin (se Journal of the American Oil Chemists Society 37 (l960), sid. 295).

Man kan även erhålla dessa sulfonerade derivat genom att som utgångsmaterial använda naturliga fettmaterial, såsom sådana härledda från talgolja, palmolja, etc.

Kompositionen enligt uppfinningen kan vidare innehålla minst en alkalisk tvätt- tillsats, som har en "uppbyggnadsfunktion" exempelvis natriumsilikat med ett molför- hållande mellan Si02 och Na20 av företrädesvis ungefär l,6. Andra sådana tillsatser, såsom Na2C03, natriumcitrat, natriumkiselaluminat och natriumnitrilotriacetat (NTA) kan även användas. Natriumtripolyfosfat är icke nödvändigt och används icke enligt uppfinningen på grund av dess förorenande verkan på avloppsvattnet. Mängden silikat, räknat på kompositionens vikt, kan uppgå till l5 % men är företrädesvis endast 7,5 %.

Beroende på slutanvändningen kan kompositionen enligt uppfinningen även inne- hålla vissa andra beståndsdelar. Då således kompositionen är speciellt avsedd för tvättning av vita dukar kan de innhålla blekmedel, såsom alkaliperborat, vars mängd kan uppgå till 23 vikts-% men företrädesvis 20 vikts-%.

I frånvaro av perborat blir mängden tvål ungefär 80 %, exempelvis om kompositionen är avsedd för tvättning av färgade eller syntetiska tyger.

Andra tillsatsmedel kan även användas i kompositionen enligt uppfinningen, exempelvis optiska vitmedel, väldoftande medel, enzymer och medel, som hämmar äterut- fällningen på fibrerna, såsom karboximetylcellulosa. De föredragna vitmedlen är derivat av imidazolon, dibensimidazol och bensoxazol. Som parfymer kan man använda blandningar av följande väldoftande produkter, syntetisk bergamot, hydroxicitronellol, metyldihydrojasmonat, fenyl-etylalkohol, syntetisk jasminolja, vetiverylacetat, etc.

Mängderna av dessa tillsatser överskrider icke 3 vikts-% av kompositionens vikt, före- trädesvis uppgår mängden till l,5-l,9 vikts-%. Emellertid är samtliga häri angivna halter endast belysande och skall icke anses vara begränsande.

De nonjoniska tensider, som användes enligt uppfinningen, är goda eller utmärkta dispergermedel för hårda tvälar, även i låga koncentrationer (nägra vikts-% av tvâlen Det förefinns åtskilliga metoder att mäta den dispergerande förmågan hos detergenter, exempelvis en spektrometrisk grumlighetsmetod (BORSTLA), metoden enligt BORGHETTI- -BERGMANN (Journal of the American Oil Chemists Society 27 (l950), metoden enligt HARBIG och metoden enligt SCHOENFELT (Chem. Phys. Appl. Surface Active Subst. Prac, Int. Congr. 4th, 3 (l964). Denna senare metod, något modifierad, används häri för att bestämma den dispergerande förmågan hos de ytaktiva medel, som används enligt uppfinningen. Mätningarna har genomförts med användning av lösningar av natriumoleat eller tvål (koncentration l g/l) i ett vatten med en hârdhetsgrad av 270 (Franska), dvs. med en ekvivalent av 270 milliondelar CaC03, med olika koncentrationer av de ytaktiva medlen. Tabell I visar i ordningsföljd typen av ytaktivt medel, dess kemiska ). 78Û1138~4 struktur och antaï ety1enoxidenheter kondenserade därmed, koncentrationen ytaktivt medel 1 förhâ11ande tí11 den totaïa tváïkoncentrationen och díspersionsgraden uttryckt 1 '14 . ' TABELL 1 DISPERGERINGSFURMÅGA FUR NONJONISKA DETERGENTER Ytaktivt ; Kemisk struktur % ytaktivt Resultat: % ytaktivt Resuïtat mede1 S och antaï 0.E.' - medel base- 2 Hisperq medeï baserat % disper- § enheter rat på Na- sion 5 på tvä1 sion 1 oïeat § ' 1 P@1yety1en- É 5et:a1k0n01 018 , 2,5 95 § 2,5 100 gxía1k0- ; 11 0.E. ¿ 0 er ~ = 1 . š Fetta1k0n01 014 2,5 90 3 95,5 1 12 0.E. I 1 5@tt51k0h01 018 2,5 90 1 3 100 á 25 0.E.

' Fett51k0ho1 0,8 2,8 90,5 § 3 97 50 0.5. , Fetta1k0h01 c - 3 1 100 i 3,5 100 C 6 I . 18 1 1 25 0.5. 1 , Fetta1koh01 C16- 3 1 97 ; 4 100 C20 , . 50 0.E.

P01yety1en- N0ny1fen01 9 0.5. 3 ' 97 ” 4 100 oxia1ky1- ¿ fen01er 2 Nony1fen01 11 0.E. 3 ¶ 100 3,5 100 _ Nonylfenoï 14 0.E. 3 = 99 3 98,5 ' , 1 Nony1feno1 25 0.E. 2,5 _ 100 2,5 97 1 N0ny1fen01 50 0.5. 2,5 5 90 4 95,5 1 okty1fen01 40 0.5. 3,2 ' 90,5 4 100 1 Po1yety1en- 1 Monoetanolamid av 2,5 98,5 3 99 oXifeft_ | kopra 10 0.E. . É Díetano1amid av ' 2,8 99 3,2 2 98,5 amïder 1 kopra 12 0.E. 1 ' 1 1 ' 1 1 ¿ P01yety15n- 1 00 5 0.P.*X I 3 100 4,5 . 100 oxipo1y- 1 1 1 pr0py]en_ É 20 % 0.E. i . g1yk01 | 1 X 0.E. = etyïenoxid XX O.P. = propyïenoxid l0 40 7801138-4 s Det framgår av ovannämnda resultat att de flesta av de använda ytaktiva medlen är goda dispergeringsmedel för kalktvålar. Det är intressant att notera att disper- geringsförmågan, då övriga faktorer är ekvivalenta, är något bättre för natrium- oleat än för natriumtvål. De bästa resultaten erhålles med polyetylenoxi-fettalko- holer, -fettamider och-nonylfenol Den totala längden för polyetylenoxikedjan synes icke påverka dispergeringsförmågan och ej heller är så fallet med storleken av alkylsidogrupperna i föreningarna. Ovannämnda resultat visar även att tillfreds- ställande dispergeringsförmåga erhålles med användning av ungefär 2,5-4 % (rela- tivt tvål) av de ovannämnda detergenterna, varvid denna koncentration är tillräcklig för erhållande av god dispergeringsförmâga i vatten med en så hög hárdhetsgrad som 27” (French).

De anjoniska ytaktiva medel, som används enligt uppfinningen, särskilt -sulfo~ naterna av metyl- och etylestrarna av fettsyror, prövades med avseende på deras dis- pergerande aktivitet under samma betingelser som för de nonjoniska föreningarna.

Resultaten återfinns i Tabell 2.

TABELL 2 .' ESTRAR % ester räknat Z dispersion på tvål Metylester av d-natriumsulfonerad l0 70 palmitinsyra 20 94 94,5 Etylester av palmitinsyra 20 92,5 97 Metylester av lënatriumsulfonerad 10 50,5 stearinsyra 20 95,5 98 Etylester av nßnatriumsulfonerad l0 47,5 atearinsyra 20 ¿ 82,5 E 25 ' 95,5 ' De anjoniska ytaktiva medlen är följaktligen mycket mindre aktiva, som disperge- ringsmedel för hårda tvålar, än de ovan diskuterade nonjoniska ytaktiva medlen. För er- hållande av tillräcklig aktivitet bör de således användas i mycket högre koncentra- l0 IS 40 78011384! tioner,(ungefär 25 % i stället för 3 %). Följaktligen förlitar sig kompositionen enligt uppfinningen huvudsakligen på de nonjoniska detergenterna för erhållande av dispersioner av kalktvålarna.

Närvaron av de dksulfonerade estrarna är emellertid mycket viktigt i tvål- baserade tvättmedelskompositioner enligt uppfinningen, eftersom de ger dessa en utmärkt tvättförmåga, såsom kommer att framgå av resultaten i Tabell 3. Det är intressant att notera vid detta stadium att allmänt, för en given förening, förmågan att dispergera hårda tvålar icke förlöper parallellt med tvättförmågan. Mot alla förväntningar ger således de nonjoniska polyetylenoxiföreningarna icke tvättpulvren en hög tvättförmåga för befläckade tyger om icke större mängder (ungefär 7,5 %) än de, som är nödvändiga för dispergering av hårda tvâlar (3 %) används. Detta kommer även att framgå tydligt av resultaten i Tabell 3 nedan.

Allmänt uttrycks tvättförmågan hos tvättmedel som reflektionen (i % relativt ett godtyckligt l00 %-värde som tillskrivits ren Mg0) varvid reflektionsmätningarna genomförts på tvättade prov av bomullstyg av standard som dessförinnan befläckats med standardmedel i enlighet med EMPA Standards (Eidgenössische Materialprüfung Anstalt, Switzerland). EMPA-standard nr l0l eller l03 omfattar följande bomullsprover.

Blekt bomull, inget optiskt vitmedel Bomull med standardbefläckningsmedel enligt EMPA Bomull befläckad med blod Bomull befläckad med kakao Bomull befläckad med blod/mjölk/kínabläck Bomull färgad med svavelsvart Råbomull Bomull befläckad med rött vin Efter tvättning utfördes reflektionsmätningarna med en kolorimeter av typen ELREPHO-ZEISS (A 460 nm, referens Mg0 = l00 % reflektion).

Själva tvättningen i en automatisk tvättmaskin är standardiserad på följande sätt.

Förtvätt 6090; huvudtvätt 95°C (kokning); inmatning: 2 kg torra kläder med naturlig smuts blandad med proverna; inmatningsförhâllande (vikt av proverlinmat- ningsvikt), l/l4; badförhällande (inmatningsvikt/vattenvikt), l/6; detergentkoncen- tration, 5g/l; vattenhårdhet inställd på 250 (Franska); tvättid 80 min.

För utvärdering och bestämning av skumbildningen användes metoden enligt Ross-Miles i enlighet med känd standard STMD-lO73-53 (l973), jmfr exempelvis L, CHALMERS; "Domestic & Industrial Chemical Specialties, Leonard Hill, London (l966). Denna skumbestämning var visuell och kvalitativ.

De olika ovan beskrivna försöken genomfördes med tvâlbaserade kompositioner innehållande: l. En polyetylenoxi-fettalkohol (utan anjoniskt ytaktivt medel) 1801138-4 2. En b1andn1ng av d~su1fonerade fettsyramety1estrar (utan nonjoniska ytaktiva mede1) 3. och 4. Blandningar av anjoniska och nonjoniska ytaktiva mede1 1 o11ka propor- tioner. Sammansättningarna av kompositionerna anges i víkts-%. Resultaten visas 1 Tabe11 3.

TABELL 3 Försök nr 1 2 3 4 Beståndsdelar vikts-% Tvâ1 60 60 60 60 Fetta1koho1 (C 6-C20) polyoxí- etyïerade (50 0,E) 7,5 - 3,75 0,5 fietylestrar av -suïfonerade 1 1 Fettsyrab1andníng med 50 % j palmitinsyra och 50 % stearinsyra - 5 7,5 § 3,75 8,5 Natriumsflikat 7,5 f 7,5 7,5 s Natríumperborat 23,1 i 23,1 ' 23,1 17,1 I Iiüisääsß f karbox1mety1ce11u1osa: 1 1 ' 1 _ 1 1 EDTÅ I 0,5 0,5 ' 0,5 l 0,5 0,5 optiskt v1tmede1 = 0,2 0,2 0,2 ' 0,2 0,2 Parfym : 0,1 0,1 0,1 T 0,1 0,1 Paraffinoïja : 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Tota1 ha1t beståndsdelar 100 100 100 100 ßeäaïiàš Tvättförmàgaxx , refïektions- grad för prov med bef1äck- n1ngsmede1 av standard EMPA nr 101 ( Z refïektion) 57,6 59,2 54,8 53,9 Skumhíïdníng god då11g¿ god då11g X som jämföre1se var den genomsnitt11ga tvättförmågan hos ett syntetiskt tvättmede1 56,75 7.

'III 40 780113844 ll Resultaten enligt Tabell 3 visar att l. Den första kompositionen utan något anjoniskt ytaktivt medel ger en tämligen tillfredsställande skumreglering men den innehåller en tämligen hög koncentration icke biologiskt nedbrytbart, nonjoniskt ytaktivt medel, vilken koncentration är gränskoncentrationen för tvättmedel av den mindre förorenande typen. Om denna kon- centration minskas minskar även tvättförmágan. 2. Den andra kompositionen utan något nonjoniskt ytaktivt medel har en god tvättförmåga och innehåller ett fullständigt nedbrytbart anjoniskt ytaktivt medel.

Emellertid alstrar kompositionen alltför mycket skum och är oanvändbar i mjukt vatten. 3. Den tredje kompositionen, som omfattar ekvivalenta mängder nonjoniska och anjoniska ytaktiva medel tillhör icke uppfinningen och tvärtemot förväntningarna har kompositionen en dålig tvättförmåga. 4. Den fjärde kompositionen uppvisar även anjoniska och nonjoniska ytaktiva medel i koncentrationer utanför det område, som godtas enligt uppfinningen. Denna komposition alstrar mycket skum och har dålig tvättförmåga.

I motsats härtill, såsom kommer att framgå av följande exempel, uppvisar kompositionerna enligt uppfinningen icke de ovannämnda nackdelarna på grund av riktigt valda beståndsdelar och koncentrationer. De har en god tvättförmága medan skumvolymen hälles under kontroll. Kompositionerna enligt uppfinningen är avsedda att användas vid framställningen av detergenter i pulver- eller flingform genom finfördelning i enlighet med känd teknik. Således upplöses eller suspenderaa be- ständsdelarna i kompositionen i vatten vid 75-80°C och den erhållna uppslamningen sprutas in i en varm luftström på insidan av ett torktorn. Följaktligen föreligger slutprodukten i form av ett torrt pulver, som uppsamlats på bottnen av tornet och är lättlösligt i vatten.

Följande exempel åskådliggör uppfinningen mera i detalj.

EXEMPEL l En tvättkomposition framställdes genom att blanda följande beståndsdelar i de angivna koncentrationerna (vikts~%) och genom finfördelning i ett torktorn. geståndsdelar Vikts-% Talgsâpa 60 Kopramonoetanolamid - l0 0.E. 2,5 H3-sodiosulfonat av metylstearat mhpMmHmt(fiHflHamelH) 75 Na2SiO3 7,5 NaH2B04 21 Karboximetylcellulosa (CMC) l EDTA (etylendiamin-tetraättiksyra) 0,5 7801138-4 12 Qeståndsdelar Vikts-% Optiskt vitmedel 0,2 Väldoftande medel Q¿2 Totalt 100 Denna komposition prövades medelst EMPA-standard såsom förklarats ovan och gav följande resultat: EMPA-prov nr l0l med befläckningsmedel av standard, förtvätt 60°C, huvudtvätt 9s°c, refiektfan 59,1 z. skumregiering tiiifreasstaiianae vad 40, eo, 9s°c och i vatten med hårdheten 0-250 (Franska hårdhetsgrader). Nötningsgrad efter 25 tvättningar (600/9506), 8,4 % förlust av draghållfasthet; under identiska betingelser gav ett kommersiellt syntetiskt tvättmedel l0,2 % förlust i styrka. Aska och orga- niska avlagringar efter 25 tvättningar, mycket små mängder. Löslighet vid olika temperaturer, god.

QEMPEL 2 En detergentkomposition framställdes enligt Exempel l på följande sätt: äeståndsdelar Vikts-% Talgtvâl 60 Kopramonoetanolamid med l0 0.E. 2,l l/l blandning av fi-sodio-sulfonerad stearin och palmitinsyra 7,5 Natriumsilikat 7,5 Natriumperborat 20,73 Enzym (alkalas) 0,27 Karboximetylcellulosa (CMC) l EDTA 0,5 Blekmedel 0,2 Parfym Q¿2 Totalt 100 Denna komposition utvärderades vid tvättningar (5 g/l av kompositionen an- vändes) under användning av EMPA nr l03 standardprov och jämfördes med en välkänd kommersiell syntetisk detergent innehållande även perborat och enzymer. Resultaten i Tabell 4 är medelvärden från 4 tvättförsök. Temperaturer: förtvätt 6006, huvud- tvätt 95°C. Vattenhârdhet, 250 (Franska hårdhetsgrader).

Sammansättning 78011384! 13 TABELL 4 Refïektionsgrad (%) Komposition eniigt Kommersieiï synte- Exempeï 2 tisk detergent Biekt bomuïï 100 100 qPigmentsmutsämne: EMPA standardsmutsämne 59,5 60,37 Aibuminösa smutsämnen: Blod 93,12 93,25 Kakao 63,37 63 Blod/mjölk/kinabïäck 40,37 46,12 åLäklzafagmlßzïlmal= "Instant bïack" 55,25 53 Rå bomull 81 79,62 Rödvin 97 95,25 Sunma av samtliga smutsämnen 589,61 590,61 Summa av samtliga albuminösa smutsämnen 196,86 202,37 Summa av a11a bïekbara smutsämnen 233,25 227,87 De i Tabell 4 angivna resultaten visar, att den däri angivna kompositionen, förutom sin förmåga att bioïogiskt nedbrytas, uppvisar minst 1ika goda tvättegen- skaper som en syntetisk, konventioneii tvättmedelskomposition. ggMPEL _3_ En puïverformig komposition (A) för tvättning i enïighet med uppfinningen fram- stäiïdes genom finfördeïning av föijande beståndsdeiar: '.78Û'l158'¿l 14 Beståndsdelar Vikts-% Tväl 78,5 Etanolamid av kopra kondenserad med 10 0.E. (etylenoxidenheter) 2,5 50/50 blandning av 4-sodio-sulfonater av metylpalmitat och stearat 7,0 Natriumsilikat 9,5 Karboximetylcellulosa l Enzym (alkalas) 0,5 Optiskt vitmedel (bensoxazol) 0,2 Sekvestreringsmedel (sekvestren) 0,5 Parfym 0,3 För att differentiera egenskaperna för kompositionen (A) från egenskaperna för kompositioner, som framställts i enlighet med den amerikanska patentskriften 3.794.589, vilken avser användningen av organiska sulfater och sulfcnater som anjoniska ytaktiva medel, och i enlighet med den brittiska patentskriften 638.337, som avser användningen av fettsyraamider som nonjoniska ytaktiva medel, vilka fett- syraamider icke uppvisar några polyoxietylensidogrupper, framställdes kontroll- kompositioner (B), (C) och (D) på följande sätt: För kompositionerna (B) och (C) ersattes blandningen av 46-sulfonerade estrar i (A) med en identisk mängd (7 %) laurylsodio-sulfat (B) och natriumdodecylbensen- sulfonat (C). Med undantag av dessa skillnader var (B) och (C) identiska med (A).

För kompositionen (B) användes kompositionen (A) åter med undantag av att amiden kondenserad med l0 0.E. ersattes med kopradietanolamid, som icke uppvisar någon polyoxialkylensidokedja.

Dessa fyra kompositioner jämfördes med varandra med avseende på reflektions- graden (i %) för EMPA-standard efter tvättning vid de vanliga 3 tvättemperaturerna 40/4500; 60°C och 9500. Resultaten visas i Tabell 5. 78011384: m._m~ m~.oæ_ mæ.@- @ m.«m~ m<.Næ~ m«.~ß~ W w.~m» "o.ow~ @v.mæ- W m.~m~ mm,Nw~ mw“~æ~ 4 cwcewmpzsw _ W N U mL~@¥w~n fleszw _ _ . m.m- w«.woN “wow % m.w~N mæ.mow @~.mo~ W ß.w- ~w.N- mm.~_~ W «.om~ mm.«~N mmflfifim _ cwcswmpzsm M M N ~wmcwE=n~m mE=:w _ W fl omm mm.wmm mP.

% W «w»=Em mm«~pEmm meëzw * m m.ww Wm.Nw mm.ow à m.m@ m~.mw Mm.ow w.«m mw.Fm mæ.vm @.ww “w.mw ~m,m@ =F>nmm ~.- ~w.mw mæ.w@ _ m.- mw_m@ mm.m@ D m.N~ nm.mm nm.mw ~.m~ M<.m@ m~.m@ ¶ _~=so@ wm m.«m “v.w« nm.~< W ~.mm mw.m< m~.ß« _ ~.mm n<.m« “me v ~.wm uw.m< mm.ww =¥u«Pn pc~pm:H= "=w=Emmp=aw mßmnxmwm m.m~ wm.mm mmm m,m~ NF» Üw.mw . ßß «m.- nm.o~ Nß «w._~ mm.wm ¥um~Q\¥~mfiE\uo~m m.~m .~.>« Mae mm m~.~< mæ.m< m.~m mw.om mw.om m.«m m~._m mm.om ømxmx m.>m m~.~m nom «.mm m~,~m mm.om F.wm mw.om *Fm w.wm mw.~m mw.Nm wo~m Ucwcswwpzam @wm=wE=n~< m.mw mm.mm mN.wm N.ww mm.~m m~.wm mm mm.wm -.~m m.«m mmm mw.>m mp=Ewv>~u=mpm| QQP N\mw.«m mm.«m oo~ m~.wm mm.mm oo~ A mm.«m m~. Åmv cowpwwonæox ^uV cowpwmoasox Amv cowpwwoasox _ ^oL@ uomm Lue Qoom muomw\ov ~=LmL:»mLwnEwp uW> m:W=»~w>~ Lwwwm Awv vmgmmcowpxwpmmm m 44mm<» 7801138-4 l6 Det framgår av resultaten i Tabell 5, att kompositionen (A) har praktiskt taget i samtliga fall samma tvättförmåga som kompositionerna (B), (C) och (D), som är förut kända.

Det noterades vidare att kompositionen (B), som innehöll laurylsulfat, alstrade alltför mycket skum och åstadkom en dålig dispersion av kalktvâlarna. Vidare med- förde användningen av en enkel fettsyradietanolamid (D) i stället för en amid kon- denserad med polyoxietylenenheter även sämre resultat vad beträffar skumbildning och tvättförmåga.

Det bör noteras, att kombinationen av då-sulfonerade fettsyraestrar och en polyoxietylerad amid ger kompositionerna enligt uppfinningen särskilt fördelaktiga egenskaper för användning i automatiska tvättmaskiner. I själva verket, i motsats till de förut kända alkyl- och arylsulfonaterna, ger de -sulfonerade estrarna tvättkompositionerna en tvättförmåga, som är oberoende av vattenhårdheten, utmärkta detergentegenskaper även vid låg koncentration, goda tvättegenskaper vid tvättning av tyger av bomull och bomull-polyester i den fullständiga frånvaron av polyfos- fater, en god dispergeringsförmåga och en perfekt hudtolerans.

Man kan även notera skumdämpningsegenskaperna hos de polyoxietylerade amiderna och deras fördelar jämfört med de icke-polyoxialkylerade amiderna på grund av deras mera gynnsamma hydro-lipofila balans, varvid den relativt långa hydrofila molekyl- delen hos dessa föreningar utgöres av den polyoxialkylerade kedjan.

Det silikat, som används i kompositionerna enligt uppfinningen, är särskilt fördelaktigt på grund av dess vätande, emulgerande och deflockulerande egenskaper, liksom egenskaperna att icke återutfällas, mjukningsegenskaper och antioxidant- egenskaper, som motverkar den växande härskenheten hos tvâlar.

Det bör även noteras att i sådana kompositioner som kompositionen (A) är perborater icke längre nödvändiga och kan uteslutas. ' EXEMPEL 4 Kompositionen (A) enligt Exempel 3 jämfördes med två välkända kommersiella tvättmedelskompositioner betecknade LC] och LC2. Resultaten från tvättförsöken uttryckta som de reflektionsvärden, som erhölls vid EMPA-prover, återfinns i Tabell 6. Dessa resultat visar att tvättförmågan hos kompositionen enligt upp~ finningen är något mindre än tvättförmågan hos de konmersiella kompositionerna med avseende på de blekbara smutsämnena; detta kompenseras emellertid av den bättre förmågan att tvätta bort albuminösa smutsämnen och av egenskaperna att biologiskt nedbrytas, vilka är mycket viktiga enligt uppfinningen. 78011384» 17 om.m- m~,mm_ o~fmm_ m~.om~ o~.wmF m~.mw~ @m.~m_ m.Næ~ ow.~w~ =w:swmp=sm.~»~@ . 1. m h |¥w~n ~mw~ps~m @Es=w oF.mo~ om.om~ mo.ww~ "mæ.v- ow.mm_ N.mm~ M mm.o~N om.«~N mm.~_N =w=ewmp=Em wmm=«a=@~m H . . M mm«_»smm mEE=m mF.«mm oN.w«m m_.v~m Wo~.wom om.mmm mß.w~m om.~mm m«.omm mv.~«m cwzem M uwpzew wm~_pEmm ~sE=m ow.mm mm,m~ o~.mw M wm.mm o~.m~ mm.~m mm.ww mm.mw om.mw =w>v@m om.- ow.- o_.@~ _ om.æ~ mw,- Q«.æ@ _ mo.m~ o«.mm mm.mw ~_=son wm mm ow.w« o«.@« M om.wm mæ.@« QN.~« m ø~.@m m~.m« m~.w« =¥u-@ @=mpw=H= M , "=v=awmp=Em @Lmnxw~m oe.m« mw.m« mm.wv m m~.«m om.Nm m~.mm . mm,@~ mm.Fß o@.wm ¥uw~@«:~x\¥~nfiE\vo~m me.~w mm.ßm o~.mm u mpfiwm om.@m o~.mm . ow. mN.mm mm.ßw mo.mæ wm.m@ mo.om N.wm . ow.wm m@._m o<.Nm vo~m “=w=emw»=Ew mmm=wE=n~< ow.~w om.mm m«.Nm m~.mm om.~m ~m.~m cm.«w mm.mm ow.~m w=Ewm»=EwvL~v=~vw| nwcsmwpzsmpcwæmwm oo-m\ mw.mm oo_ Au oofi mw oo_Aw m.wm oopßw oN.«m m~.mm _~=son uxwpm ^<@=mV ;w>°L@ omm cow °m«\o« M omm cow 0m«\@« _ omm cow °m<\@« AQOV L=p@Lw@Ewp~w>~ m ___ UA W _U4 W m Fwnemxw m^ nU°m«\@q Uw> Qomm Lue Uoow m=W:ppm>» Lwpww =muLm>m=øwp¥w~@wm m JAM <» 'Jï l0 l5 40 780113841 is _E_>_<_EMPEL 5 En serie detergentkompositioner, som liknande kompositionen enligt Exempel l, framställdes med användning av olika andra fettsyraamider, nämligen lauryl-mono- etanolamid - 15 0.E.; hydrerad talgsyra-monoetanolamid kondenserad med lO 0.E. och kokosnötsfettsyra-etanolamid med l2 etylenoxidenheter. Samtliga dessa kompositioner gav utmärkta resultat, närmare bestämt vid tvättning av bomull vid hög temperatur.

EÄEMPEL 6 En detergentkomposition framställdes utgående från följande föreningar; Talgtvål 60 % Polyoxietylerad C16-C20 fettalkohol med 50 0.E. 3 % Natriumsilikat 7 % Natriumperborat 2l,l % CMC l % EDTA 0,5 % Vitmedel 0,2 % Parfym Q¿§_% Totalt lO0 % Reflektionsgraden efter tvättning av EMPA nr l0l standard var mycket god (58 %).

Tvättoperationen var fullständigt jämn och skumvolymen reglerades väl vid 40°C, 60°C och 9000 med vatten av olika hårdhetsgrader. ålílfiil - Kompositioner, som liknande den i Exempel l beskrivna framställdes genom att ersätta de -sulfonerade metylstearaterna av palmitin- och stearinsyra med andra anjoniska ytaktiva medel, nämligen sodiosulfonater av motsvarande etylestrar, -sulfonaterna av de från talgsyra härledda, hydrerade fettsyraestrarna och mot- svarande -sulfonater av hydrerade palmfettsyraestrar. Samtliga dessa kompositioner gav utmärkta tvättresultat.

EXEMPEL 8 I samtliga kompositioner enligt Exemplen l, 2 och 5-7 ersattes en del av talg- tvålen (l6,8 %) med kopratvål. Någon markant skillnad i egenskaper observerades icke.

Pâ liknande sätt, då 20 % av natriumtvålarna ersattes med ekvivalenta kaliumtvålar, noterades icke någon ändring i prestandan.

Claims (13)

u? *_ .1 VW 19 7801138-4 FÄENBELP, En detergentkomposition framställdes på följande sätt: Kopratvål 60 % Kopramonoetanolamid ' 10 0.E. 2,1 % -sulfonerad dietanolamid av palmitinsyra 7,5 % Natriumsilikat 7,5 % Natriumperborat 21 % CMC 1 % EDTA 0,5 % Vitmedel 0,2 % Parfym ÉLÉLJ Totalt 100 % Denna komposition gav resultat, som liknade de i Exempel 2 erhållna. §§§MPEL 10 En detergentkomposition framställdes i enlighet med följande sammansättning: Talgtvâl 60 % Polyoxietylerad C6-C18 fettalkohol (25 0.E.) 3 % d-sulfonerad-stearyl-monoetanolamid 6,6 % Natriumsilikat 7,5 % Natriumperborat 21 % CMC 1 % EDTA 0,5 % Vitmedel 0,2 % Pa rfym p_,_2_ié Totalt 100 % Denna komposition gav goda resultat men skumvolymen var mera riklig. PATENTKRAV

1. Pulverformig detergentkomposition huvudsakligen avsedd för automatiska tvätt- maskiner, k ä n n e t e c k n a d av att den omfattar, räknat på 100 viktsdelar av den totala kompositionen, minst 60 delar tvål och icke mer än 10 delar av en blandning av ytaktiva medel omfattande 10-30 % av minst ett nonjoniskt, polyoxialkylerat yt- aktivt medel och 90-70 % av ett anjoniskt ytaktivt medel bestående huvudsakligen av if! 10 l5 20 25 30 35 40 7801138-u _ w få-sulfonerade fettsyraderivat, varvid resten av kompositionen omfattar minst ett av följande medel, nämligen alkaliska detergenttillsatser, blekmedel, optiskt vit- medel, väldoftande medel, medel för hämning av aterutfällning och enzymer.

2. Komposition enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att blandningen av ytaktiva medel omfattar 2-3 vikts-% nonjoniskt ytaktivt medel och 6-8 vikts-% an- joniskt ytaktivt medel, företrädesvis 7,5 vikts-%.

3. Komposition enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att det nonjoniska ytaktiva medlet utgöres av en polyoxialkylerad fettsyraamid.

4. Komposition enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att amiden utgöres av en koprapolyoxietylerad monoetanolamid med l0 etylenoxidmolekyler (10 0.E.).

5. Komposition enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att det nonjoniska ytaktiva medlet utgöres av en polyoxietylerad fettalkohol.

6. Komposition enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att den polyoxi- etylerade fettalkoholen är en C16-C20-fettalkoholblandning kondenserad med 50 moler etylenoxid (50 0.E.).

7. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det anjoniska ytaktiva medlet utgöres av ett alkali- eller ammonium-fi-sulfonat av fettsyra- estrar eller -amider.

8. Komposition enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att rt-sulfonatet har formeln R-CH-cooR' I (I) so3ME där R är en rak C6-C20-alkylradikal, R' är en lägre alkylradikal, nämligen metyl, etyl, propyl, butyl eller hexyl och isomerer därav och ME är en alkalimetalljon eller en katjon av ammonium, monoetanolamin eller dietanolamin.

9. Komposition enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att föreningarna med formeln I utgöres av de ii-sulfonerade metylestrarna av hydrerade talgfettsyror.

10. Komposition enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att föreningarna med formeln I utgöres av de f¿-sulfonerade metylestrarna av fettsyror härledda från hydrerad palmolja. s

11. ll. Komposition enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att 4-sulfonatet har formeln R-en-coNR"R"' l SO3ME där R är en rak C6-C20-alkylradikal, R" och R"', som kan vara lika eller olika, _ _.. .-.Jama __! 1-:., vso113s-4 21 utgöres av H eller en CH2-CHZOH-grupp och ME är en alkalimetalljon eller en katjon av ammonium, monoetanolamin eller dietanolamin.

12. l2. Komposition enligt något av krav l-ll, k ä n n e t e c k n a d av att den förutom tvål och blandningen av ytaktiva medel omfattar 8-l0 vikts-% alkalisilikat, l8-23 vikts-% natriumperborat och l,5-2 vikts-% tillsatser.

13. Komposition enligt något av krav l-l0, k ä n n e t e c k n a d av att den omfattar 80-85 % tvål, 8-10 % av blandningen av ytaktiva medel, 6-8 % alkalisilikater, l-2 % tillsatser men inget natriumperborat.