SE449372B

SE449372B - Tvettmedelskomposition med lag fosfathalt

Info

Publication number: SE449372B
Application number: SE7906524A
Authority: SE
Inventors: A P Murphy
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1987-04-27
Also published as: CH648344A5; AU524807B2; SE7906524L; BE10T1; ATA469278A; DE2857157A1; IT1097133B; GB2040984A; FR2416944B1; AU3759678A; FR2416944A1; DE2857157C2; IT7825098A0; EP0000235A1; GB2040984B; AT396690B; NL7815011A

Description

449 372 miga tvättmedel innehållande en hög andel nonjontensider.

Samma tvättmedelskompositioner, med eller utan fosfat eller andra tvätteffektsunde5stödjande komponenter, har också förmåga att avlägsna lersmutspartiklar minst lika bra, och i vissa fall väsentligen bättre än konventionella, granulära tvättmedelskompositioner med normalt hög halt tvätteffektsun- derstödjande ämnen, och de ger dessutom de tvättade textili- erna en rad olika fördelaktiga egenskaper, då de bidrar till t.ex. mjukbehandling och reglering av den statiska elektrici- teten hos textilierna och dessutom förhindrar de färgövergáng.

Kompositionerna enligt uppfinningen ger sålunda kon- sumenten tillgång till en fulländad textilrengörings- och tex- tilbehandlingsförpackning_ Dessa resultat, som är oerhört över- lägsna de resultat man tidigare uppnått, i synnerhet vad gäl- ler borttagningen av fet och oljig smuts, är resultatet av en tidigare icke fastställd rengöringsförmâga hos vissa utvalda katjontensider, när de användes i närvaro av vissa utvalda nonjoniska tensider i överensstämmelse med de häri preciserade fordringarna vad gäller grumlingspunkten och den reducerade kat- f jonmonomerkoncentrationen.

Det är sålunda ett syfte med föreliggande uppfinning att få fram tvättmedelskompositioner, vilka ger utomordentligt god borttagning av fet och oljig smuts samt av kroppsutsönd- ringar förorsakad smuts.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma tvättmedelskompositioner, vilka ger utomordentligt goda effek- ter vad gäller borttagning av partikelformig smuts och textil- konditionering, vid sidan av utomordentligt god effekt vad gäl- ler borttägningen av fet och oljig smuts och av kroppsutsönd- ringar förorsakad smuts, i närvaro eller frånvaro av tvättef- fektsunderstödjande komponenter.

Vidare är det ett syfte med uppfinningen att få fram tvättmedelskompositioner, vilka kan utnyttjas i ett stort an- tal olika fysikaliska former, som t.ex. i form av vätska, pas- ta eller pulver eller i granulär eller fast form, eller i för- ening med ett bärmaterial, som t.ex. ett underlagsmaterial.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att ge anvis- 3 449 372 ning på ett sätt att tvätta textilier för att avlägsna fet och oljig smuts och av kroppsutsöndringar förorsakad smuts, liksom partikelformig smuts, under användande av katjon- och nonjontensidinnehållande tvättmedelskompositioner.

Föreliggande uppfinning hänför sig till en tvättmedels- komposition som ger ett pH-värde av minst 6,5 i den vatten- haltiga tvättlösningen och är huvudsakligen fri från oljiga kolvätematerial, katjoniska material med 13 eller flera ety- lenoxidgrupper och fosfatmaterial, vilken komposition som en väsentlig beståndsdel innehåller 10 till 95 viktprocent av en tensidblandning, bestående väsentligen av: (a) en biologiskt nedbrytbar nonjontensid med formeln R(OC2H4)n0H, där R betecknar en primär eller se- kundär alkylkedja med 8 till 22 kolatomer och n betecknar ett medeltal, som uppgår till 2 till 12, och med ett HLB-värde av 5 till 17, och (b) en katjontensid, som är fri från hydraziniumgrup- per och har formeln R1mR2XYLZ, där var och en av de med R1 med en rak eller grenad alkyl- eller alkenylgrupp, betecknade grupperna är en organisk grupp, valfritt substituerad med upp till 3 fenyl- eller hydroxylgrupper och valfritt avbruten av upp till 4 strukturer, valda bland o o o R R o || u ll | | Il , -c-o-, -o~c-, -c N-, -N-c-, o H H o o o n H o II I I I| 'I u ' I u -c-N-, -N-c-, -o-, -o-c-o-, -o-c-N-, -N-c-o-, och blandningar därav, varvid var och en av de med R1 betecknade grupperna innehåller 8 till 22 kol- atomer, och som dessutom kan innehålla upp till 12 etylenoxidgrupper, m är ett tal från 1 till 3, var- vid var och en av de med R1 betecknade grupperna har 449 372 högst 14 kolatomer, när m är 2, och högst 11 kolatomer, när m är 3, var och en av de med R2 betecknade grupperna är en alkyl- eller hydroxi- alkylgrupp med 1 - 4 kolatomer eller en bensyl- grupp, varvid högst en R2-grupp i en molekyl utgöres av bensyl, x är ett tal från 0 till 11, varvid eventuella resterande bindningar vid kol- atomerna utgöres av väteatomer, Y är vald bland: (1) -N+- _ I “šè /+ (2) -c \N_.C..

I (3) -š+- I (4) -s*- I (5) -š+- där p är 1 - 12 I H (c2n4o)p (ï2a4o)pa (6) -N*- där p 1 bada fallen är 1 - 12 I (c2H4o)pH I c (7) \\c4% .\:N" I u /C"\C/C\ | 449 372 (8) N , + Q och _ C (9) blandningar därav, L är 1 eller 2, varvid Y-grupperna är åtskilda av en gruppering, vald bland R1- och R2-ana- loger med 1 till 22 kolatomer och tvâ fria kolenkelbindningar, när L = 2, Z betecknar en anjon i tillräckligt stort an- tal för att ge elektrisk neutralitet, varvid den katjoniska tensiden är åtminstone dispergerbar i vatten i blandning med den non- joniska tensiden, varvid förhållandet mellan den nonjoniska och katjoniska ten- siden ligger inom området 5,1 : 1 till 100 : 1 och tensid- blandningen har en "grumlingspunkt“ enligt nedan av 0 till 95°c.

Föredragna kompositioner är de, vari den reducerade katjonmonomerkoncentrationen i tensidblandningen uppgår till ca 0,002 till ca 0,2. 449 372 Föredragna katjoniska tensider är vattenlösliga och- W > har en kritisk micellkoncentration (CMC) över 10 ppm.

De konventionella, katjoniska textilmjukningsbehand- lingsmaterialen med två alkylkedjor om vardera ca 18 kolato- mer är väsentligen olösliga och kan inte utgöra den enda kat- joniska komponenten i kompositionerna enligt uppfinningen.

Kompositionerna enligt uppfinningen är formulerade på sådant sätt, att de har ett pH-värde av minst 6,5 i tvättlös- ningen vid konventionella doseringsnivåer för att optimera tvättverkan på fet och oljig smuts, då tvättlösningar inom det sura pH-området har en tendens att sänka effekten på sådan smuts. Företrädesvis är kompositionerna alkaliska till sin natur, när de placeras i tvättlösningen och har ett pH-värde över ca 7,5, i synnerhet minst ca 8. Vissa av de katjoniska/ nonjoniska systemen enligt uppfinningen uppnår optimal bort- tagning av fet/oljig smuts vid dessa högre pH-värden. I så- dana system kan den totala tvätteffekten förbättras genom att man wæjerar pH-värdet i tvättlösningen under tvättprocessen. M Kompositionerna är fria från oljeliknande kolvätema- terial, som t.ex. många vid kemisk tvätt använda lösningsme- del, mineralolja, paraffinolja och fotogen, då dessa materi- al (vilka i sig själva är oljeliknande till sin natur) belas- tar tvättvätskan med överdrivet mycket oljeliknande material, varigenom rengöringseffekten minskas hos kompositionerna en- ligt uppfinningen.

Den katjoniska komponenten är fri från hydrazinium- grupper beroende på dessa gruppers relativt högatoxicitets- nivå, vilken i sin tur gör dem olämpliga för användning i kompositionerna enligt uppfinningen.

Föredragna kompositioner innehåller nonjontensid: katjontensid-förhållanden mellan 5,1 : 1 och 50 : 1, före- trädesvis från 6 : 1 till 40 : 1 och i all synnerhet från 6 : 1 till 20 : 1. Avlägsnandet av fet och oljig smuts ökas i hög grad vid förhållanden mellan ca 8 : 1 och ca 20 : 1, varvid förbättringen i tvätteffekten i allmänhet är lättast p att iakttaga när mängden nonjontensid ökas, så att förhållan- det mellan nonjontensid och katjontensid ligger över 5,1 ~ 1 449 372 och närmar sig 8 : 1.

Föredragna kompositioner kan innehålla blandade katjo- niska och/eller blandade nonjoniska tensidsystem. De katjonis- ka tensiderna skall alla ligga inom ramen för den ovan angiv- na definitionen för katjontensiderna, dock kan små mängder av andra katjoniska material toler@ras_ De blandade nonjontensidsystemen kan innehålla nonjon- tensider, som faller utanför den ovan angivna definitionen (som t.ex. alkoholetoxylat med ett medeltal av mer än 12 etylenoxid- grupper per molekyl), så länge som minst en av nonjontensiderna i blandningen faller inom den givna definitionen för nonjonten- siderna och denna nonjontensid är inkluderad i en sådan mängd, att den faller inom ramen för det erforderliga förhållandet mel- lan nonjontensid och katjontensid. När den nonjoniska tensid- blandningen innehåller en nonjontensid (eller nonjontensider), som faller utanför definitionen för nonjontensider, ligger för- hållandet mellan den tensid (eller de tensider), som faller in- om denna definition, och den tensid, som inte faller inom ra- men för denna definition, företrädesvis inom ett område av 1 : 1 till ca 5 : 1.

Kompositionerna enligt föreliggande uppfinning innehål- ler som väsentlig beståndsdel 10 till 95 viktprocent, i all syn- nerhet från 20 till 90 viktprocent, av en blandning av de på speciellt sätt definierade nonjoniska och katjoniska tensider- na i de angivna förhâllandena. Det är att föredraga, att tvätt- medelskompositionerna innehåller minst ca 1 % av den katjoniska komponenten, då i annat fall tillräckligt mycket katjontensid måhända inte föreligger i tvättlösningen för att ge de önskade rengörings- och konditioneringsresultaten.

Föredragna kompositioner innehåller vidare inte mer än ca 10 % av den katjoniska komponenten och detta med hänsyn till kostnaden och den kommersiella tillgången.

Kompositionerna enligt uppfinningen kan innehålla upp till ca 60 % av en elektrolyt (fastän låga koncentrationer om ca 1 - 20 % föredrages), som t.ex. en tvätteffektsunderstöd- jande komponent liksom andra hjälp- eller understödjande kom- 449 372 ponenter av den typ, som vanligen återfinnes i tvättmedelskom- positioner, såsom närmare förklaras nedan. Kompositionerna är huvudsakligen fria från fosfatmaterial, dock kan man tole- rera låga koncentrationer av ett tvätteffektsunderstödjande fosfatmaterial mindre än 20 viktprocent av kompositionen i sin helhet). Av miljöskäl är det att föredraga, att kompositio- nerna är fosfatfria. I den mån fosfatmaterial eller andra elekt- rolyter finns närvarande i dessa kompositioner, påverkar de i första hand rengöringseffekten genom att modifiera temperatu- ren vid grumlingspunkten för den nonjoniska/katjoniska-tensid- blandningen, såsom beskrives nedan.

Den primära användningen av kompositionerna enligt upp- finningen är vid sedvanliga hushâllstvättförfaranden. Komposi- tionerna kan även användas för andra rengöringsändamål, däri- bland förbehandlingen av feta och oljiga fläckar och vid in- dustriella tvättförfaranden. Även förfaranden för tvättning av textilier med komposi- tionerna enligt uppfinningen, vilka ger utomordentligt god borttagning av fet och oljig smuts och utomordentligt goda bidrag till textilkonditioneringen, beskrives häri. Vid dessa förfaranden användes tvättmedelskompositionerna under sådana temperaturbetingelser, att den vattenhaltiga tvättlösningen ligger antingen vid, eller i närheten av (dvs inom ca 20°C från) grumlingspunkten (dvs den temperatur, vid vilken en nonjonten- sidrik fas avskiljes i tvättlösningen) för den nonjoniska/kat- joniska tensidblandningen.

Detta kan lämpligen åstadkommas, genom att man formu- lerar dessa nonjoniska/katjoniska tensidblandningar på sådant sätt, att deras grumlingspunkt faller mellan 0 och 9500, i synnerhet mellan 10 och 70oC, särskilt mellan 20 och 7000, i all synnerhet från 30 till SOOC. Under tvättförfarandet hålles tvättlösningens temperatur inom detta temperaturområde och in- om 20°C från temperaturen vid grumlingspunkten. Tvätteffekten förbättras ytterligare, när temperaturen i den vattenhaltiga tvättlösningen ligger inom ca 15°C, i all synnerhet inom ca 10°C, från den nonjoniska/katjoniska tensidblandningens grum- lingspunkttemperatur. v; 449 372 Nonjonisk komponent De i kompositionerna enligt uppfinningen utnyttjade nonjontensiderna är biologiskt nedbrytbara och har formeln R(OC2H4)nOH, där R betecknar en primär, grenad eller sekundär alkylkedja med 8 till 22, företrädesvis 10 till 20, kolatomer och n är ett medeltal uppgående till 2 till 12, i synnerhet 2 till 9. Fastän i första hand linjära alkoholetoxylat (t.ex. alkoholetoxylat, som framställts av organiska alkoholer som innehåller ca 20 % 2-metylgrenade isomerer, kommersiellt till- gängliga från Shell Chemical Company under handelsbeteckningen "Neodel“) föredrages ur tvätteffektsynpunkt, är det möjligt att under användande av sekundära alkoholetoxylat formulera kompo- sitioner, vilka ger både optimal lerborttagning och optimal fett/olje-borttagning vid ungefär samma nonjontensid : katjon- tensid-förhàllande (nonjontensid : katjontensid-förhållandet ligger mellan 5,1 : 1 och 15 : 1).

Emellertid har kompositioner som utnyttjar dessa sekun- dära alkoholetoxylat en tendens att kräva högre doseringsnivåer i tvättlösningen för att uppnå sin bästa verkan än vad som är fallet med kompositioner, vilka innehåller primära alkoholetox- ylat.

Nonjontensiderna har ett HLB-värde (hydrofil-lipofil balans) av 5 till 17, företrädesvis från ca 6 till ca 15. Op- timal fett/olje-borttagning uppnås, när nonjontensiden har ett HLB-värde av ca 9 till ca 13, i synnerhet mellan ca 10 och ca 12. För optimal borttagning av fet/oljig smuts är det i sådana kompositioner att föredraga att använda katjontensider, vilka är relativt lösliga, som t.ex. kvaternära ammoniumföreningar med en enda lång kedja (t.ex. C10-C18-alkyl) eller kvaternära ammoniumföreningar som innehåller sammanlagt högst ca 28 kol- atomer i deras R1- och R2-grupperingar. HLB-värdet definieras i detalj i Nonionic Surfactants av M.J. Schick, MARCEL Dekker, Inc., 1966, sid. 607 - 613, vartill här hänvisas.

I föredragna nonjontensider är n 2 till 7, i all syn- nerhet från 4 till 7.

Nonjontensider, som faller inom ramen för definito- nen av den nonjoniska komponenten, omfattar ett sekundärt 449 572 10 C15-alkoholpolyetoxylat innehållande i genomsnitt 5 mol ety- lenoxid, ett C12-alkoholpolyetoxylat med ett genomsnitt av 5 mol etylenoxid, ett C10-alkoholpolyetoxylat innehållande ett genomsnitt av 4 mol etylenoxid, ett C14-alkoholpolyetoxylat med ett medeltal av 4 mol etylenoxid. Denna sistnämnda ten- sid är särskilt användbar för tvättning av textilier i kallt vatten. Som exempel på föredragna nonjontensider, som är an- vändbara i kompositionerna enligt uppfinningen, kan nämnas ett Cw-alkoholpolyetoxylat, som innehåller ett medeltal av 3 mol etylenoxid, ett C12-C13-alkoholpolyetoxylat, som innehåller i medeltal 3 mol etylenoxid och samma produkt, som avdragits med hjälp av ett s.k. strippningsförfarande för att avlägsna väsentligen alla fraktioner med lägre etoxylat och icke-etoxy- lerat material, ett C14-C15-alkoholpolyetoxylat med i genom- snitt 7 mol etylenoxid, ett C12-C13-alkoholpolyetoxylat, som innehåller i medeltal 6,5 mol etylenoxid, ett C12-alkoholpo- lyetoxylat med i genomsnitt 5 mol etylenoxid, ett kokosnötal- koholpolyetoxylat med i medeltal 5 mol etylenoxid, ett_C12-C13- 3 alkoholpolyetoxylat, som innehåller i medeltal 9 mol etylen- oxid, ett C14-C15-alkoholpolyetoxylat med i medeltal 3 mol etylenoxid, ett C14-C15-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 4 mol etylenoxid samt ett C14-C15-alkoholpolyetoxylat, som in- nehåller i genomsnitt 9 mol etylenoxid.

Som specifika exempel på nonjontensidblandningar, i vilka båda komponenterna faller inom definitionen för den nonjoniska komponenten, kan nämnas: en blandning av ett C14-C15-alkoholpolyetoxylat, som innehåller i medeltal 3 mol etylenoxid (“Neodol 45-3") och ett C14-C15-alkoholpolyetoxy- lat, som innehåller i medeltal 7 mol etylenoxid ("Neodol 45-7"), i ett förhållande mellan den mindre etoxylerade non- jontensiden och den mera etoxylerade nonjontensiden av ca 1 : 1 till ca 3 : 1, en blandning av ett C10-alkoholpoly~ etoxylat med i medeltal 3 mol etylenoxid tillsammans med ett sekundärt C15-alkoholpolyet xylat, som innehåller i medeltal 9 mel etylenoxid (Tergitel R 1s-s-9) , i ett förhållande mel- lan den mindre etoxylerade nonjontensiden och den mera etoxy- lerade nonjontensiden av ca 1 : 1 till ca 4 : 1 samt en bland- 449 372 11 ning av "Neodol 45-3" och Tergitol(:)15-S-9 i ett förhållan- de mellan den mindre etoxylerade nonjontensiden och den hög- re etoxylerade nonjontensiden av ca 1 : 1 till ca 3 ~ 1.

Föredragna nonjontensidblandningar innehåller alkyl- glyceryleterföreningar förutom den nödvändiga nonjontensiden.

Särskilt föredragna glyceryletrar har formlerna R-OCHZ-cH-cﬂzon och R-o (cuzcnzo) nczxzšäcnzon on där R betecknar en alkyl- eller alkenylgrupp med ca 8 till ca 18, företrädesvis 8 - 12, kolatomer eller en alkarylgrupp med ca 5 - 14 kolatomer i alkylkedjan och n är 1 till ca 6. Dessa material utnyttjas i kompositioner med den nonjoniska tensid- komponenten enligt uppfinningen i ett förhållande mellan non- jontensid och glyceryleter av ca 1 : 1 till ca 4 : 1, i synner- het ca 7 : 3.

Föredragna kompositioner enligt uppfinningen är i hu- vudsak fria från fettsyrapolyglykoleterdiesterföreningar, som t.ex. polyetylenglykol-600-dioleat eller polyetylenglykol-800- -distearat. Sådana tillsatser ger inte någon positiv effekt och kan möjligen t.o.m. innebära en nackdel vad gäller uppnåendet av den smutsborttagning och den textilkonditionering, som är möjlig enligt uppfinningen.

Andra inom rengöringstekniken välkända nonjontensider kan användas i kombination med en eller flera av de nonjonten- sider, som faller inom ramen för definitionen av nonjontensi- der, som är användbara i samband med föreliggande uppfinning för att erhålla användbara nonjontensidblandningar. Exempel på sådana tensider finns uppräknade i amerikanska patentskrif- terna 3.717.630 och 3.332.180, till vilka patentskrifter här hänvisas. Som icke-begränsande exempel på lämpliga nonjonten- sider, som kan användas i förening med de ovan definierade, erforderliga nonjontensiderna, kan nämnas kondensationsproduk- terna av alifatiska alkoholer med etylenoxid, vilka avviker vad gäller alkyl- eller etylenoxidkedjelängd (t.ex. mer än 12 etylenoxidgrupper per molekyl), så att de faller utanför den ovan angivna definitionen. 449 372 12 Dessa kompletterande nonjontensider kan också vara av den semipolära typen, däribland vattenlösliga aminoxider som innehåller en alkylgrupp med ca 10 till 28 kolatomer och tvâ grupper, som är valda ur en grupp bestående av alkylgrupper och hydroxialkylgrupper. En föredragen aminoxid är C12-C14- alkyldimetylaminoxid. Förutom för deras ytaktiva egenskaper kan dessa föreningar även inarbetas i mängder av ca 3 till ca 20 % av kompositionen för att modifiera löddringsgenskaperna hos tvättmedelskompositionerna i syfte att göra dem blandbara med speciella typer av tvättförhâllanden. Andra semipolära tensider omfattar vattenlösliga fosfinoxider, som innehåller en alkylgrupp med ca 10 till 28 kolatomer och tvâ grupper, som är valda ur en grupp bestående av alkylgrupper och hydroxialkyl- grupper med ca 1 - 3 kolatomer, och vattenlösliga sulfoxider, som innehåller en alkylgrupp med ca 10 till 28 kolatomer och en enhet, som är vald ur en grupp bestående av alkyl- och hydroxialkylenheter med 1 - 3 kolatomer.

Katjonisk komponent De i kompositionerna enligt uppfinningen utnyttjade katjontensiderna har formeln R1mR2xYLZ, såsom angivits ovan.

Den speciella katjoniska komponent, som skall inklu- deras i ett givet system, är i stor utsträckning beroende av den speciella nonjoniska komponent som skall användas, och den väljes på sådant sätt, att den är åtminstone dispergerbar i vatten, när den blandas med den nonjoniska tensiden. Den katjoniska tensiden väljes, med hänsyn till den i det speci- ella fallet utnyttjade nonjontensiden, för att uppfylla de ne- dan diskuterade kraven beträffande tvättmedelskompositionens grumlingspunkt. Blandningar av dessa katjoniska material kan även användas i kompositionerna enligt uppfinningen. Före- dragna katjoniska tensider är de, som har kritiska micellkon- centrationer under ca 500 ppm, i synnerhet under ca 100 ppm.

I föredragna katjoniska material är L lika med 1, p har ett värde från 1 till 12, företrädesvis 1 - 10, och Y be- tecknar <1 449 372 13 t \\N/L å _ I (?2H4o)PH -N+" 1 ”Ci + m , -N+- , -N+_ l \N-ï- I I (c2H4o)pH (°2H4°)pH eller blandningar därav. Emellertid kan L vara lika med 2, varigenom erhålles katjoniska komponenter innehållande tvâ kat- joniska laddningscentra. Ett exempel på en dikatjonisk kompo- nent ges nedan: z ïﬁš ïﬂš z' clsaš5-*ï-cH2-cH2-cH2-ï*-CH5 CH§ CH; Andra katjoniska material, som är användbara i kom- positionerna enligt uppfinningen, innefattar fosfonium- och sulfoniummaterial.

I föredragna, ovan beskrivna, katjoniska material, där m är lika med 1, är företrädesvis x = 3 och R2 betecknar en metylgrupp. Föredragna kompositioner av denna typ med en enda lång kedja inkluderar de, vari R1 betecknar en C10-C18- alkylgrupp. Särskilt föredragna komponenter i denna klass om- fattar C16 (palmitylalkyl), trimetylammoniumhalogenid, talg- alkyltrimetylammoniumhalogenid och kokosnötalkyltrimetylammo- niumhalogenid. I föredragna system kombineras talgalkyltrime- tylammonium- eller kokosnöta1kyltrimetylammoniummaterial med en nonjonisk tensid, som är vald bland kondensationsprodukterna av C12-C13-alkohol med 4 - 10 mol etylenoxid eller kondensa- tionsprodukten av C14-C15-alkohol med 6 - 10 mol etylenoxid, som t.ex. kondensationsprodukten av C12-alkohol med 5 mol ety- lenoxid, kondensationsprodukten av C12-C13-alkohol med 6,5 mol etylenoxid, kondensationsprodukten av C14-C15-alkohol med 7 mol etylenoxid eller blandningar därav, i förhållanden mellan 449 372 14 i synnerhet ca 7 : 1 till ca 20 : 1 och i all synnerhet ca nonjontensid och katjontensid av från 5,1 - 1 till 30 - 1, 10 : 1. Förutom utomordentligt god borttagning av fet och ol- jig smuts erhålles utmärkt borttagning av partikelformig smuts, när man använder kondensationsprodukten av C12-C13-alkohol med 2 - 4 mol etylenoxid eller kondensationsprodukten av C14-C15- alkohol med 3 - 6 mol etylenoxid i nonjontensid/katjontensid- förhållanden av 5,1 : 1 till ca 10 : 1. Dessa kompositioner kan dessutom innehålla upp till omkring 15 % alkanolamin, före- trädesvis monoetanolamin, som en bas, för att höja alkaliteten och för att öka borttagningen av från kroppsutsöndringar här- stammande smuts. Exempelvis kan kokosnötalkyltrimetylammonium- klorid kombineras med kondensationsprodukten av C12-alkohol med S mol etylenoxid, kondensationsprodukten av C12-C13-alkohol med 6,5 mol etylenoxid eller blandningar därav i förhållanden mel- lan nonjontensid och katjontensid av 5,1 : 1 till ca 20 : 1, i synnerhet 5,1 : 1 till ca 9 : 1. I en annan komposition kom- bineras kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid med kondensations- produkten av C1¿-C15-alkohol med 7 mol etylenoxid i nonjonten- sid : katjontensid-förhållanden av från 5,1 : 1 till ca 15 : 1.

En annan föredragen komposition utnyttjar katjontensi- der med formeln C s 1 |+ 2 - “ l 2 R -N -R Z , dar R , R och Z har ovan angiven åg betydelse, i kombination med kondensationsprodukten av C12-C13-alkoholer med 5 - 10 mol etylenoxid eller kondensationsprodukten av C14-C15-alkohol med 5 till 10 mol etylenoxid, som t.ex. konden- sationsprodukten av C12-alkohol med 5 mol etylenoxid, kondensa- tionsprodukten av C12-C13-alkohol med 6,5 mol etylenoxid, kon- densationsprodukten av C14-C15-alkohol med 7 mol etylenoxid och blandningar därav i förhållanden mellan.nonjontensid och katjontensia av från 5,1 = 1 till 15 = 1, i synnerhet Omkring 449 372 15 7 : 1.

I de fall m = 2, är det att föredraga, att x är lika med 2 och att R2 betecknar en metylgrupp. I detta fall får RT inte innehålla mer än 14 kolatomer. Ett föredraget katjoniskt material i denna klass är dikokosnötalkyl-(G12-C14)-dimetylam- moniumhalogenid.

Föredragna föreningar av denna typ utnyttjar dikokos- nötalkyldimetylammoniumhalogenid tillsammans med kondensations- produkten av C12-C13-alkohol med 6 - 10 mol ety1enoxid_eller kondensationsprodukten av C14-C15-alkohol med 5 - 9 mol etylen- oxid, t.ex. kondensationsprodukten av C12-C13~alkohol med 6,5 mol etylenoxid, kondensationsprodukten av C14-C15-alkohol med 7 mol etylenoxid och blandningar därav i förhållanden mellan non- jontensid och katjontensid av mellan 5,1 : 1 och 15 : 1,"i syn- nerhet från ca 6 : 1 till ca 12 : 1. Utomordentligt god bort- tagning av partikelformig smuts vid sidan av utmärkt tvättef- fekt vad gäller borttagningen av fet/oljig smuts kan erhållas under användande av kondensationsprodukten av C12-C13-alkohol med 4 - 8 mol etylenoxid eller kondensationsprodukten av C14- C15-alkohol med 4 - 8 mol etylenoxid i nonjontensid/katjonten- sid-förhållanden av 5,1 : 1 till 15 : 1.

I de fall där material med tre långa kedjor användes (m = 3), är lämpligen x lika med 1 och R2 betecknar en metyl- grupp. I dessa kompositioner betecknar R1 en C8 - C11-alkyl- grupp. Som exempel på synnerligen föredragna katjoniska mate- rial med tre långa kedjor kan nämnas trioktylalkyl (C8) metyl- ammoniumhalogenid och tridekylalkyl (C10) metylammoniumhaloge- nid.

En annan typ av föredragna katjontensider för använd- ning i kompositionerna enligt uppfinningen är de alkoxylerade, kvaternära alkylföreningarna. Exempel på sådana föreningar an- ges nedan: 449 572 W ÉHP, 'CH3 - + + z R-T -(C2H4o)pH H(oc2H4)p-N -(c2H4o)pH z R R där p i båda exemplen är ett tal mellan 1'och 12, företrädes- vis 1 - 10 (varvid det totala antalet etylenoxidgrupper i en molekyl icke överstiger omkring 13), och var och en av de med R betecknade grupperna är en C10 - C20-alkylgrupp. Det är att föredraga, att dessa föreningar inte innehåller mer än sammanlagt omkring 10, företrädesvis högst ca 7, etylenoxid- grupper för att erhålla den bästa borttagningen av fet och oljig smuts.

Föreningarna enligt föreliggande uppfinning måste vara väsentligen fria från katjoniska föreningar, som innehåller ca 13 eller flera etylenoxidgrupper. Dessa föreningar har en tendens att vara relativt biologiskt onedbrytbara, vidare förbättrar de inte de med kompositionerna erhållna rengörings- eller textilkonditioneringseffekterna och de kan dessutom i vissa fall sänka den totala tvätteffekt, som åstadkommes med- elst kompositionerna. Det bör observeras, att polyetoxylera- de katjontensider med relativt låg etoxyleringsgrad, som t.ex. de ovan beskrivna, uppvisar bättre biologisk nedbrytbarhet och kan med fördel inarbetas i kompositionerna enligt uppfinningen.

En särskild föredragen typ av katjonisk komponent har formeln: ' R2 I _ R3-(z1)a-(R4)n-zz-(cH2)m-W*-R2 x R2 där R2 betecknar C1 - C4-alkyl eller -hydroxialkyl, R3 beteck- nar en rak eller grenad alkyl-, alkenyl- eller alkylfenylgrupp med 5 - 30 kolatomer eller 17 449 572 É2 X- R2-+ï-(CH2)s-, där s är 0 - 5, R2 R4 betecknar C1 - C20-alkylen eller -alkenylen, a är 0 eller 1, näroe11er1ochn= 1, näraär1,mär1-s,'z" och z2 vardera valda ur en grupp bestående av O O O Q H H O O H H O H H ll H I I Il H I a u -c-o-, -o-c-, -o-, -o-c-o-, -c-N-, -N-c-, -o-c-N-, -N-c-o-, och där minst en av grupperna utgöres av en ester, omvänd es- ter, amid eller omvänd amid och X betecknar en anjon, som gör föreningen åtminstone dispergerbar i vatten, företrädesvis vald ur en grupp bestående av halogenid, metylsulfat, sulfat och nitrat, lämpligen klorid, bromid, jodid, metylsulfat och sulfat.

Förutom fördelarna hos de andra häri beskrivna katjon- tensiderna är denna speciella katjoniska komponent önskvärd ur miljösynpunkt, då den är biologiskt nedbrytbar, ger godtagbara föreningar ur.miljösynpunkt, såväl vad gäller dess långa al- kylkedja som dess kväveinnehâllande segment. Dessa föredragna katjoniska komponenter är användbara i nonjontensid/katjonten- sid-blandningar, vilka har ett förhållande mellan nonjontensid och katjontensid av ca 1 : 1 till ca 100 : 1. När de användes i kompositionerna enligt föreliggande uppfinning, utnyttjas de emellertid i tensidblandningar som har förhållanden mellan non- jontensid och katjontensid av 5,1 : 1 till ca 100 : 1, i syn- nerhet från 5,1 : 1 till ca 50 : 1, i all synnerhet från ca 6 : 1 till 40 : 1, särskilt ca 6 : 1 till ca 20 : 1.

Synnerligen föredragna, katjoniska tensider av denna typ är kolinesterderivaten med följande formel: 449 572 18 g cn3 3 , , + _ R - -O-CH2CH2-q *CH3 X CH3 liksom de föreningar, i vilka esterbindningen i formeln ovan är ersatt med en omvänd esterbindning, amid- eller omvänd amidbindning.

Synnerligen föredragna exempel av denna typ av katjon- tensider inkluderar kvaternära stearoylkolinesterammoniumha- logenider (R3 = C17-alkyl), kvaternära palmitoylkolinesteram- moniumhalogenider (R = C15-alkyl), kvaternära myristoylkolin- esterammoniumhalogenider (R = C11-alšyl) och kvaternära talg- alkylkolinesterammoniumhalogenider (R = C15 - C17-alkyl).

Ytterligare föredragna, katjoniska komponenter av ko- linestertypen åskådliggöres med nedan angivna strukturformler, i vilka p kan vara från 0 till 20.

O CH 3 n +3 _ R -o-c-(cHQp-c-ø-cﬁzcuz-Iïï -cH3 x cn3 fﬂß i :m3 x" czﬂﬁfršll-cnz-CHZ-o-c-(cnz)p-c-o-caz-cnz-lïf-ca3 x cH3 cH3 De ovan diskuterade, föredragna, katjoniska kolinderi- vaten kan framställas genom direkt förestring av en fettsyra med önskad kedjelängd med dimetylaminoetanol i närvaro av en sur katalysator. Reaktionsprodukten kvaterniseras sedan med en metylhalogenid, så att det önskade katjoniska materialet erhålles. De av kolin avledda, katjoniska materialen kan även framställas genom direkt förestring av en lângkedjig fettsyra med den önskade kedjelängden tillsammans med 2-halogenetanol i närvaro av en sur katalysator. Reaktionsprodukten användes 19 449 372 sedan för att kvaternisera trimetylamin, så att den önskade, katjoniska komponenten kan bildas.

En annan typ av nya, synnerligen föredragna katjonis- ka material har formeln: R6 R2 _ 1 “ _ Rs-o¿ (cH)no_7y-(zï)a-(R7)t-22-(cH2)m-N*-R2 x . R2 I formeln ovan betecknar var och en av de med R2 betecknade grupperna en C1 - C4-alkyl- elàer -hydroxialkylgrupp, företrä- desvis en metylgrupp. De med R betecknade grupperna är an- tingen väte eller C1 - C3-alkyl, företrädesvis väte. R5 be- tecknar en rak eller grenad C4 - C30-alkyl-, -alkenyl- eller -alkylbensylgrupp, företrädesvis en C8 - C18-alkylgrupp, i all synnerhet en C12-alkylgrupp. R5 betecknar en C1 - C10- alkylen- eller alkenylengrupp. n är 2 - 4, företrädesvis 2, y är 1 - 20, företrädesvis från ca 1 till 10, i all synner- het omkring 7, a kan vara 0 eller 1 och t kan vara 0 eller 1, men t = 1, när a är 1 och m är 1 - 5, företrädesvis 2. Z2 är vald ur en grupp bestående av O O H H O 3 H O O H II II ll I III I; T -c-o-, -c-, -0-, -o-c-o-, -c-N-, -N-c-, -o-c-N-, -N i -C-O-, och Z1 är vald ur en grupp bestående av: O O O H H O H O -Q-0-, -Q-, -C-¿-, -¿-Q-, -¿-g-O-, varvid minst en av Z1- och Zz-grupperna är vald ur en grupp bestående av ester, om- vänd ester, amid eller omvänd amid. X betecknar en anjon, som gör föreningen minst dispergerbar i vatten och är vald ur en grupp bestående av halogenider, metylsulfat, sulfat och nitrat, isynnerhet klorid, bromid, jodid, metylsulfat och sul- fat. Blandningar av de ovan angivna strukturerna kan även an- vändas. 20 449 372 Dessa tensider ger, när de användes i kompositionerna enligt uppfinningen, utmärkt smutsborttagning vad gäller såväl partikelformig smuts som av kroppsutsöndringar erhållen smuts och fet och oljig smuts. Dessutom reglerar tvättmedelskompo- sitionerna den statiska elektriciteten och ger därmed tvättade textilier ett mjukare grepp och förhindrar dessutom färgöver- gången i tvättlösningen. Vidare är dessa nya katjontensider önskvärda ur miljösynpunkt, eftersom både deras långkedjiga alkylsegment och deras kvävesegment är biologiskt nedbrytbara.

Föredragna utföringsformer av denna typ av katjonisk komponent är estrar, vari R2 betecknar en metylgrupp och Z2 är en ester- eller omvänd estergrupp. Nedan anges nâgra speciel- la exempel på dessa föreningar, där r är 0 eller 1 och y är 1 - 20.

O ïH3 H 5 R -o(cH2cH2o)y-(cnz)t-c-o-cnz-CH2-N*-CH3 x CH3 o ïH3 R5-o(cH2cH2o)y-c-CH2-?+-CH3 x' CH3 CH3 o CH3 R5-o(ÅHcH2o)y-c-cnz-N*-CH3 x" r ca cH3 o I 3 U R5-o(cHcH2o)y-(cH2)t-c-o-cnz-cnz-N*-ca x 3 CH3 21 449 372 o o H 5 H R -o(cH2cH2o)y-c-(CH2)t-c-o-cH2cH “íïß 2-N -CH3 X CH3 O CH3 ll | _ R5-o(cH2cH2cH2cH2o)y-c-CHZ-N*-CH3 x CH3 ﬁ CH3 + CH2O)y-(CH2)t-C-O-CH2CH2-ï -CH3 X CH R5-0(CH2cH CH 2 2 3 O H 5 U I R -o(CH2cH20)Y-c-c=c-c-o-CHZ-ca 3 T ﬁ CH -N+-CH3 X 2 CH3 De föredragna derivaten, som beskrivits ovan, kan framställas genom omsättning av ett långkedjigt alkylpolyalkoxi- (företrädesvis polyetoxi) karboxylat med en alkylkedja av önskad längd tillsammans med oxalylklorid, så att man erhål- ler motsvarande syraklorid. Syrakloriden omsättes därefter med dimetylaminoetanol under bildning av den lämpliga amines- tern, som sedan kvaterniseras med en metylhalogenid under 449 372 22 bildning av den önskade esterföreningen. En annan väg för framställning av dessa föreningar är genom direkt förestring av den lämpliga, långkedjiga, etoxylerade karboxylsyran till- sammans med 2-halogenetanol eller dimetylaminoetanol i närva- ro av värme och en sur katalysator. Den bildade reaktionspro- dukten kvaterniseras sedan med metylhalogenid eller användes för att kvaternisera trimetylamin under bildning av den önska- de esterföreningen. i Formuleringsnormer Under utnyttjande av de ovan definierade nonjoniska och katjoniska komponenterna formuleras föredragna kompositio- ner enligt uppfinningen med ledning av de uppgifter, som er- hàlles av den reducerade monomerkoncentrationen (CR) av den katjoniska komponenten i tvättlösningen. Närmare bestämt kom- mer valet av ett CR-värde för en given nonjonisk och katjonisk tensid att bestämma det förhållande, i vilket dessa tensider skall kombineras. En tensids reducerade monomerkoncentration erhålles genom att dividera koncentrationen av den i tvättlös- ningen förekommande tensidmonomeren med den kritiska micell- koncentrationen (CNC) för tensiden. De kritiska micellkon- centrationerna bestämmes, såsom begreppet användes häri, vid 40,50 C i vatten med en blandad hårdhet av 6,70 dH, såvida icke annat anges. Den nonjoniska/katjoniska tensidblandning- ens katjoniska reducerade monomerkoncentration bestämmes med hjälp av de nedan angivna ekvationerna (l) t.o.m. (5). De i samband med uppfinningen föredragna, nonjoniska/katjoniska tensidblandningarna är de, som har reducerade monomerkonoent- rationer inom området från ca 0,002 till ca 0,2, företrädesvis ca 0,002 till ca 0,15 och i all synnerhet från ca 0,002 till ca 0,08. I den mån nonjoniska och katjoniska komponenter av större renhet begagnas, blir de snävare CR-områdena lämpligare.

Begreppet reducerad monomerkoncentration i ett enkom- ponentsystem som en kvantitet, som normaliserar graden av en tensids absorption pà en textilyta (det kritiska elementet vid borttagningen av fet/oljig smuts) diskuteras i Tamamushi och Tamaki, Proceedings of the Second International Congress of Surface Activity, III, 449, Academic Press, Inc. (l957). De 25 449 372 nedan angivna ekvationerna vidgar detta begrepp gällande reduf cerad monomerkoncentration till flerkomponentsystem under ut- nyttjande av tensidmonomerkoncentrationer. Begreppet tensid- monomerkoncentration härstammar från den diskussion, som åter- finnes i Clint, J. Chem. Soc. Far. Trans., I, Zl, 152? (1975), vartill här hänvisas, i samband med en ideal lösning och är ba- serad på följande andragradsekvation (ekvation (ll) i C1int): + -c (cï)2[ gå - l] + cï(C-cš + cï) - aCcï = O l där liksom i följande ekvationer: C = sammanlagd analytisk tensidkoncentration i lös- ningen (mol/l) = summan av den katjoniska kon- centrationen och den nonjoniska koncentrationen = Cl + C2 (där "l" anger nonjonisk tensid och "2“ anger katjonisk tensid) cï = kritisk micellkoncentration (CNC) av nonjontensi- den (mol/1) og = kritisk micellkoncentration av katjontensiden (mol/1) a = sammanlagd molär andel nonjontensid i lösningen = Cl/(Cl + C2) B = en konstant, som är baserad på blandningsvärmet = - 2,8 cï = nonjonisk monomerkoncentration og = katjonisk monomerkoncentration e = bas i naturliga logaritmsystemet = 2.7l828 x = molär andel av nonjontensiden i micellen vid kon- centration C fl = nonjonisk aktivitetskoefficient i den blandade 2 micellen = eB(l_x) f2 = katjonisk aktivitetskoefficient i den blandade 2 micellen = eßx + + A = f2°2 f f1°1 449 372 24 - reducerad katjonisk monomerkoncentration H22 wo u I nonjontensidens molekylvikt katjontensidens molekylvikt an? = sammanlagd analytisk tensidkoncentration i lös- ningen (ppm) = summan av den katjoniska koncent- rationen och den nonjoniska koncentrationen (ppm) = Wl + W2 (där “l" anger nonjontensid och "2" an- ger katjontensid) Y = viktandel nonjontensid i kompo/sitionen - Den ovan angivna ekvationen löses för den nonjoniska monomerkoncentrationen genom att ta dess positiva kvadratrot (ekvation (12) i Clint). e? = {_§-c:>>i Uc-(eg-cï)Fnmowg-cp] 1/2} ß: 2(-1 - 1) °1 Genom att modifiera denna ekvation, som är baserad på antagandet att man har en reguljär snarare än en ideal lösning, erhölls CR-intervallet för optimal effekt med hjälp av följan- de ekvation: _ -w-A) + Var-AF + LmcA _ 2A För ett givet rengöringsförsök för ett nonjoniskt/kat- joniskt system erhölls x, genom att man införde de från försö- ket kända värdena (dvs cï, cš, a, C och B) i ekvation (1) och beräknade på så sätt x upprepade gånger, så att felet i x blev mindre än 0,001. Detta förfarande upprepades för ett stort antal sådana försök med varierande betingelser. De erhållna x-värdena användes sedan för att beräkna de katjoniska monomer- koncentrationerna under användande av följande ekvation: X (l) og = (1-x)f2cš (2) 25 449 572 Därefter beräknades CR-värdetHmed_hjälp av ekvation (5). m + CR = 92/02 De erhållna CR-värdena täcker ett stort antal kombina- tioner och förhållanden mellan olika nonjoniska och katjonis- ka tensider vid olika koncentrationer och temperaturer, vilka bedömts vad gäller deras förmåga att avlägsna fet/oljig smuts.

Undersökningen av de erhållna värdena visade, att för ett gi- vet system visade sig den optimala rengöringen av fet/oljig smuts ligga vid ett CR-värde av ca 0,002 till ca 0,2.

Detta CR-område (dvs 0,002 till 0,2) kan sedan använ- das för att bestämma omrâdet för optimala förhållanden mellan nonjonisk och katjonisk komponent för någon godtycklig kombi- nation av nonjontensid och katjontensid för den önskade tvätt- koncentrationen inom det totala tvättkoncentrationsområdet av l00 delar per l.000.000 delar (ppm) till 10.000 ppm tensid.

Denna beräkning genomföres på följande sätt, där B, CR, cï, eg, ml och M2 är kända för ett givet nonjontensia/katjonten- sid-par: (a) för en given nonjontensid, katjontensid, och för vardera änden av CR-området beräkna x med ekva- tionen (1-x)eßX2 = C R med hjälp av numeriska standardmetoder, som upp- repas till ett fel i x under 0,001, (b) bestäm intervallet för Y med ekvationen Y(l-x) x(l-Y) _ 1000 ~ _ M - M _ W Lx(x l)j&] l 2 med 100 ppm och 10.000 ppm som gränsvärdena för W, för vardera änden av CR-intervallet, ~ 449 372 26 (c) intervallet för nonjontensid/katjontensid-förhål- landet (NCR) för optimal verkan ligger sedan inom det område, som erhålles genom att man sätter in gränsvärdena för Y i formeln Y NCR - l_Y Man kan även gå tillväga på så sätt att man kombinerar stegen (b) och (c) till en enda ekvation, som kan lösas direkt med avseende på NCR. ~ _L__ Non = _1_r_ = - (looo/mA + M2(x-1) D1~Y ( looo/wj Ä + _1_ xMl Det ovan beskrivna förfarandet är relevant endast för tvättlösningskoncentrationer ovanför nonjontensid/katjonten- sidfblandningens kritiska micellkoncentration. För koncent- rationer, som är så höga som omkring fem gånger den kritiska micellkoncentrationen är CR väsentligen oberoende av koncent- rationen. Detta betyder, att för konventionella tvättdoee- ringskoncentrationer (t.ex. 100 ppm till 10.000 ppm och i syn- nerhet från ca 250 ppm till ca 5.000 ppm), kommer CR-värdet för de flesta kommersiella katjoniska/nonjoniska tensidbland- ningarna (där den katjoniska komponenten har ett GMC under ca 100 ppm, mätt vid 40,50 C i vatten med en blandad kalcium- och magnesiumhårdhet av 6,70 dH) att vara oberoende av den faktiska doseringsnivån, så att användande av en koncentra- tion av omkring l.000 ppm i beräkningen ovan kommer att ge en godtagbar approximering för hela omrâdet. Om ett koncentra- tionsomràde inte särskilt anges, avses därför här CR-värdet för 1.000 ppm.

Som ett exempel beräknas nedan det optimala förhållan- det för fett/oljeborttagning för komposition A i exempel I och givet CR-värde. För detta system är följande värden an- tingen kända eller valda såsom anges: -n 27 449 372 nyttjade betingelserna) cï = 1,967 x 1o'5 ppm cš = 2,l875 x 10-5 ppm 5 = - 2,8 M1 = 406,? M2 = 520 CR = 0,0075 (utvalt för erhållande av optimal smuts- borttagningseffekt vad gäller fet/oljig smuts, men kunde vara vilket värde som helst mellan 0,002 och 0,2) Insättning av värdena för B och CR i ekvation (a): -2,8x2 (1-X)e = 0,0075 Upprepade beräkningar av X gav värdet x = 0,922.

Med detta värde på x fann man fl = 0,985 ra = o,o925 A, = <<>,<>92s> <2,18vs X 10% - mas? x m5) = - 1,75 x 1o'5 Insättning av dessa värden i ekvation (b) ger: Y(1-o,922) _ o,922(1-Y) = looo 406,7 520 1ooo Y = 0,958 (o,922)(o,922-1)(-1,75x1o'5) Insättning av detta värde för Y i ekvation (c) ger värdet på det nonjoniska/katjoniska förhållandet. _ O 958 _ NCR _ ïïåñššš ~ l$,l Det skall observeras, att detta förhållande motsvarar det förhållande som i själva verket erhölls i exempel I, kom- position A.

Ja.

J >.

\O CN ~a AJ 28 Vid sidan av dessa kriterier vad gäller den reducera- de katjonmonomerkoncentrationen måste den nonjoniska/katjonis- ka tensidblandningen uppfylla de nedan angivna specifika kra- ven beträffande grumlingspunkten. Grumlingspunkten för den nonjoniska/katjoniska blandningen (och i föredragna utförings- former den nonjoniska/katjoniska blandningen plus alla eventu- ellt ingående elektrolyter i kompositionen) faller mellan 0 och 950 C, företrädesvis mellan 10 och 700 C, i all synnerhet mellan ca 20 och ca 650 C, särskilt mellan ca 30 och ca 500 C.

För tvätteffekt i kallt vatten skall tensidblandningen ha en grumlingspunkt mellan 0 och ca 250 C. Det faktum att en kompo- sition har en grumlingspunkt inom dessa temperaturintervall säkerställer, att kompositionen kan utnyttjas under tvättempe- raturbetingelser för att uppnå utmärkt god borttagning av fet/ oljig smuts. Om en komposition inte har en grumlingspunkt inom det specifikt angivna temperaturområdet, kommer den inte att resultera i den utmärkt goda rengöringen enligt uppfinningen innanför detta temperaturomrâde.

Kompositionerna uppvisar sin bästa verkan vad gäller borttagning av fett/olja, när temperaturen i den tvättlösning vari de användes faller inom ca 200 C, företrädesvis inom ca 150 C och i all synnerhet inom ca 100 C från den nonjoniska/ katjoniska tensidblandningens grumlingspunkt. Med andra ord ligger det tvättlösningstemperaturområde, inom vilket de före- dragna kompositionerna ger optimal fett/olje-borttagning, mellan temperaturen vid grumlingspunkten för systemet i från- varo av den katjoniska komponenten och ca 300 C, företrädesvis ca 250 C, i all synnerhet ca 200 C, ovanför denna grumlings- punkttemperatur.

Uttrycket "grumlingspunkt" avser, såsom det häri använ- des, den temperatur vid vilken en kurva som erhålles genom av- sättning av kompositionens ljusspridningsintensitet mot tvätt- lösningstemperatur börjar att kraftigt stiga till dess maximi- värde och detta under följande betingelser: Ljusspridningsintensiteten mätes med en apparatur med beteckningen “Model VM-12397 Photogoniodiffusometer", tillver- kad av Societë Français d'Instruments de Controle et dfAna- 29 449 572 lyses, Frankrike (vilket instrument nedan betecknas med "SOFICA").

Instrumentets provcell med ett tillhörande lock tvättas med varm aceton och får torka. Tensidblandningen beredes och upp- löses med destillerat vatten till en koncentration av 1.000 ppm. Ett prov om ungefär 15 ml av lösningen placeras i prov- cellen med hjälp av en injektionsspruta med ett 0,2 porfilter. /um nukleo- Injektionsnålen stickes in genom provcellens lock, så att det inre av cellen inte exponeras för damm i omgivande atmosfär. Provet förvaras i ett bad med variabel temperatur, Bad- temperaturen höjes med hjälp av instrumentets uppvärmningsan- ordning och kyles genom tillsättning av is (uppvärmningshas- tighet Galo C/minut), varvid provets temperatur bestämmes på grundval av badets temperatur. och både badet och provet underkastas konstant omröring.

Ljusspridningsintensiteten (900 vinkel) för provet bestämmas sedan vid olika temperatu- rer under användande av ett grönt filter och utan polarisator i SOFICA-instrumentet. 0 De föredragna, nonjoniska och katjoniska komponenter- na i de aktuella kompositionerna väljes, kombineras och använ- des på basis av tre huvudkriterier: (1) den slutliga komposi- tionen måste uppfylla de ovan angivna grumlingspunktkriterier- na och skall vara sådan, att tensidblandningens grumlingspunkts- temperatur ligger inom ca 200 C från normala tvättlösningstem- peraturer, (2) tensidblandningens reducerade katjonmonomerkon- centration faller företrädesvis inom det ovan definierade om- rådet och (5) koncentrationen av tvättmedelskompositionen i tvättlösningen skall vara tillräcklig för att ge den önskade tvätteffekten under normala tvättemperaturer.

Särskilt lämpliga för användning i samband med uppfin- ningen är biologiskt nedbrytbara nonjontensider, som har rela- tivt låga CNC-värden och låga grumlingspunkter (dvs den tempe- ratur vid vilken en vattenhaltig lösning av tensiden uppvisar turbiditet). tvättmedelskompositioner, vars tvättlösningar vid låga tempe- Dessa tensider kan användas för beredning av raturer ger den önskade grumlingspunkten för den nonjoniska/ katjoniska blandningen utan något behov av tillsättning av yt- terligare beståndsdelar, som t.ex. elektrolyter eller anjon- 449 372 50 tensider. Sådana tvättmedelskompositioner gör det lättare att uppfylla de häri uppstälda fordringarna vad gäller grumlings- punkten och ger utmärkt god borttagning av fet och oljig smuts från textilier.

Vid formulering och utnyttjande av kompositionerna en- ligt uppfinningen är det för de i USA vanliga maskintvättbe- tingelserna att föredraga, att nonjontensiden, katjontensiden och eventuella ytterligare, komponenter väljes och användes i sådana mängder, att den temperatur vid vilken tvättmedelskom- positionen i den vattenhaltiga tvättlösningen har en grumlings- punkt enligt ovan, kommer att ligga mellan ca 50° C och 500 C, företrädesvis vid omkring 450 C. I de fall där kompositioner- na utnyttjas underandra tvättbetingelser, formuleras komposi- tionerna på sådant sätt, att de vid den önskade brukskoncent- rationen uppvisar sin grumlingspunkt vid en temperatur, som ligger inom ca 200 C från den önskade tvättemperaturen. Så- lunda formuleras lämpligen kompositionerna t.ex. i Japan, där tvättemperaturerna i allmänhet är lägre än de som användes i USA, så att de har sin grumlingspunkt nära omkring 150 C.

Temperaturen vid grumlingspunkten för en given kompo- sition i tvättlösningen är beroende av de fysikaliska och ke- miska egenskaperna (som t.ex. CNC och löslighet) hos de katjo- niska och nonjoniska komponenterna liksom hos övriga i denna komposition inkluderade komponenter och kan sänkas genom ök- ning av alkylkedjelängderna i de nonjoniska eller katjoniska komponenterna,genom sänkning av den nonjoniska komponentens etoxyleringsgrad eller genom tillsättning av elektrolyter, som t.ex. fosfater, polyfosfonater, perborater, karbonater eller sulfater, i synnerhet i relativt låga mängder (t.ex. från ca l till ca 15 % av en given komposition). Närmare bestämt är det att föredraga, att tvättmedelskompositionerna enligt upp- finningen har, när de användes i den vattenhaltiga tvättlös- ningen, grumlingspunkter, vilka faller inom ca l5° C, före- trädesvis inom caÄO° C och i all synnerhet inom ca 50 C från tvättlösningens temperatur. Det har visat sig, att när dessa tvättlösningstemperatur/grumlingspunkt-samband uppfylles, ökar tvättlösningens kapacitet vad gäller borttagning av fet och fl 449 372 oljig smuts på ett dramatiskt sätt.

Utan avsikt att binda uppfinningen till någon speciell teori kan konstateras, att det finns anledning förmoda att när en tvättmedelskomposition enligt uppfinningen föreligger i en tvättlösning med oljenedsmutsade textilier, adsorberas den kat- joniska komponenten på textilmaterialet, varigenom den negati- va laddningen på textilmaterialet neutraliseras. Denna neutra- lisering av laddningen ökar adsorptionen av den nonjoniska ten- siden på textilmaterialet, vilket i sin tur medför att den ol- jiga smutsen rullas upp. Smutsen avlägsnas sedan lätt“genom omröring. Det är genom.formulering av katjoniska/nonjoniska tensidblandningar, som uppfyller kraven beträffande grumlings- punkt och den föredragna reducerade katjonmonomerkoncentratio- nen som denna mekanism och därigenom borttagningen av fet/ol- jig smuts optimeras.

Fettamidkomponent I en speciell utföringsform av uppfinningen innehål- ler den nonjoniska/katjoniska tensidblandningen ca 2 till ca 25 %, företrädesvis ca 2 till ca l6 % och i all synnerhet från ca 5 % till ca 10 %, av en fettamidtensid. Vilken nonjonten- sid som helst, som vanligen användes i tvättmedelskompositio- ner, kan användas i dessa kompositioner, men föredragna kompo- sitioner innehåller de ovan specificerade nonjontensiderna för att maximera den erhållna rengöringseffekten.

I nonjoniska/katjoniska system ligger förhållandet mellan de sammanlagda katjoniska och nonjoniska komponenter- na och den ingående amidkomponenten i området från ca 5 : l till ca 50 : l, företrädesvis ca 8 : l till ca 25 : l. Dessa kompositioner resulterar i utmärkt tvätteffekt vad gäller borttagningen av partikelformig smuts och ger dessutom för- bättrade egenskaper vad beträffar förhindrandet av smutsåter- utfällning.

Amider, som är användbara i dessa föredragna komposi- tioner, innefattar men är inte begränsade till karboxylsyra- amider, sulfonsyraamider, fosfonsyraamider och boronsyraami- der. Föredragna amider inkluderar de med formlerna: 449 572 52 R2 o H2 ll / Rl-c-N och Rl -s-N \R2 of \\o \R2 där El betecknar C8 - C20-alkyl, -alkenyl, -alkylfenyl eller -alkylbensyl, företrädesvis C10 - C18-alkyl, och i all synner- het C11-alkyl, och där var och en av de med R betecknade grupperna utgöres av väte eller Cl - G8-alkyl eller -hydroxi- alkyl, företrädesvis väte. Som specifika exempel på dessa kom- positioner kan nämnas en blandning av stearoylkolinbromid (fö- religger i tvättlösningen vid 120 ppm), kokosnötalkoholpoly- etoxylat med i genomsnitt 5 mol etylenoxid (ingår i tvättlös- ningen vid ca 557 ppm) och en mittfraktionskokosnötalkylammo- niumamid (närvarande i tvättlösningen vid ca 50 ppm) samt en blandning av stearoylkolinbromid (100 ppm), kokosnötalkohol- polyetoxylat med i genomsnitt 5 mol etylenoxid (557 ppm) samt lauramid (Rl betecknar Cll-alkyl och R2 väte, vid 45 ppm). Övriga komponenter Kompositionerna enligt uppfinningen kan också innehål- la ytterligare beståndsdelar av den typ, som i allmänhet åter- finnes i tvättmedelskompositioner vid deras konventionella, tekniskt etablerade koncentrationer. Dessa övriga komponen- ter utväljes företrädesvis på sådant sätt, att kompositionen i sin helhet uppfyller de ovan angivna kriterierna vad gäller grumlíngspunkten.

Kompositionerna enligt föreliggande uppfinning kan in- nehàlla upp till ca l5 %, företrädesvis upp till ca 5 % och i all synnerhet från ca 0,1 % till 2 %, av en skumdämpande kom- ponent. Typiska skumdämpare inkluderar lèngkedjiga fettsyror, som t.ex. de som beskrives i amerikanska patentskriften 2.954.347, och kombinationer av vissa nonjoniska material med dessa, såsom beskrives i amerikanska patentskriften 2.954.548, till vilka båda patentskrifter här hänvisas. Andra skumdäm- pande komponenter, som är användbara i kompositionerna enligt uppfinningen, omfattar men är inte begränsade till de nedan beskrivna. 55 449 372 Föredragna silikonskumdämpartillsatser beskrives i amarikanaka patantakriftan 5.955.672, vartill när hänvisas; Silikonmaterialet kan utgöras av alkylerade polysilcxanmate- rial, som t.ex. kiseldioxidaerogeler och -xerogeler samt hyd- rofoba kiseldíoxider av olika typer. Silikonmaterialet kan beskrivas som en siloxan med formeln: där x är ett tal från ca 20 till ca 2.000 och R och R' varde- ra betecknar alkyl- eller arylgrupper, särskilt metyl, etyl, propyl, butyl och fenyl. Polydimetylsiloxaner (R och R' be- tecknar metyl) med en molekylvikt inom området från ca 200 till ca 200.000 och däröver är alla användbara som skumreg- lerande medel. Andra lämpliga silikonmaterial, där sidoked- jegrupperna R och R' betecknar alkyl-, aryl- eller blandade alkyl- och arylhydrokarbylgrupper, uppvisar användbara skum- reglerande egenskaper. Exempel på sådana beståndsdelar in- kluderar dietyl-, dipropyl-, dibutyl-, metyl-, etyl-, fenyl- metyl-polysiloxaner och liknandexnaterial. Andra användbara silikonskumdämpande medel kan utgöras av en blandning av en alkylerad siloxan, av den typ som beskrivits ovan, och fast kiseldioxid. Sådana blandningar framställes genom att sili- kon fästes på den fasta kiseldioxidens yta. Ett föredraget skumreglerande silikonmaterial utgöres av en hydrofob, sila- nerad (i synnerhet trimetylsilanerad) kiseldioxid med en par- tikelstorlek inom området från ca 10 Dm till 20 Em och en specifik ytarea över ca 50 m2/g, intimt blandad med dimetyl- silikonvätska med en molekylvikt inom intervallet ca 500 till ca 200.000 vid ett viktförhâllande mellan silikon och sílane- rad kiseldioxid av ca 19 : l till ca l : 2. Silikonskumdäm- paren är med fördel frigörbart införlivad i ett i vatten lös- ligt eller dispergerbart, väsentligen icke ytaktivt, tensid- 449 372 54 ogenomträngligt bärmaterial.

Särskilt användbara skumdämpare är sådana självemulge- rande silikonskumdämpare som t.ex. "DB-544", som är kommersi- ellt tillgänglig från Dow Corning och innehåller en siloxan/ glykol-sampolymer tillsammans med fast kiseldioxid och ett sil- oxanharts.

Mikrokristallina vaxer med en smältpunkt inom omrâdet 55 - 115° c och ett förtvålningstai under ioo utgör ytterliga- re exempel på en föredragen skumreglerande komponent för an- vändning i de aktuella kompositionerna och beskrives i detalj i amerikanska patentskriften 4.056.481, vartill här hänvisas.

De mikrokristallina vaxerna är väsentligen vattenolösliga men är dispergerbara i vatten i närvaro av organiska tensider.

Föredragna mikrokristallina vaxer har en smältpunkt mellan ca 650 C och 1000 C, en molekylvikt inom området 400 - 1.000 och ett genomträngningsvärde av minst 6, mätt vid 250 C enligt ASTM-Dl52l. Som lämpliga exempel på de ovan beskrivna vaxer- na kan nämnas: mikrokristallina och oxiderade mikrokristal- lina vaselinvaxer, Fischer-Tropsch- och oxiderade Fischer- Tropsch-vaxer, ozokerit, ceresin, montanvax, bivax, kandelil- la och karnaubavax.

Alkylfosfatestrar utgör en annan föredragen skumdämpa- re för användning i samband med uppfinningen. Dessa föredrag- na fosfatestrar utgöres i övervägande utsträckning av mono- stearylfosfat, som dessutom kan innehålla di- och tristearyl- fosfat, samt monooleylfosfat, vilka kan innehålla di- och tri- oleylfosfat.

Alkylfosfatestrarna innehåller ofta en del trialkyl- fosfat. En föredragen fosfatester kan således innehålla, för- utom monoalkylestern, t.ex. monostearylfosfat, upp till 50 mol- % dialkylfosfat och upp till ca 5 mol-% trialkylfosfat.

Tvättmedelskompositionerna enligt uppfinningen kan även, med de ovan diskuterade begränsningarna beträffande fos- fat, omfatta ca l till ca 60 %, företrädesvis låga nivåer om ca l till ca 15 %, av elektrolytkomponenter, som t.ex. konven- tionella, tvätteffektsunderstödjande material, i synnerhet al- r- 55 449 372 kaliska, flervärda, anjoniska, tvätteffektsunderstödjande sal- ter. De alkaliska salterna tjänar i första hand att upprätt- hålla pH-värdet i rengöringslösningen inom ett område från ca 7 till ca 12, företrädesvis mellan ca 8 och ca ll, för att mo- difiera tvättmedelskompositionens grumlingspunkt och för att ge ett jonstyrkeökande material. Det är emellertid viktigt att understryka, att kompositionerna enligt uppfinningen har förmåga att ge utmärkt rengöring även i fullständig frånvaro av sådana tvätteffektsunderstödjande material.

Lämpliga tvätteffektsunderstödjande salter, som är an- vändbara i samband med uppfinningen, kan vara av den flervärt oorganiska eller flervärt organiska typen eller blandningar av dessa typer. Som icke-begränsande exempel på lämpliga, vat- tenlösliga, oorganiska, alkaliska, tvätteffektsunderstödjande salter kan nämnas: karbonater, borater, fosfater, polyfosfa- ter, vätekarbonater, silikater och sulfater av alkalimetaller- na. Specifika exempel på sådana salter innefattar tetraborat, perborat, vätekarbonat, karbonat, tripolyfosfat, ortofosfat, pyrofosfat och hexametafosfat av natrium och kalium. _ Som exempel på lämpliga, organiska, alkaliska, tvätt- effektsunderstödjande salter kan nämnas: (1) vattenlösliga aminopolyacetat, t.ex. natrium- och kaliumetylendiamintetra- acetat, -nitrilotriacetat och -N-(2-hydroxietyl)nitrilotri- acetat, (2) vattenlösliga salter av fytinsyra, t.ex. natrium- och kaliumfytat samt (5) kalium- och litiumsalter av etan-l-hydroxi-l,l-difosfonsyra, vattenlösliga polyfosfonat, däribland natrium-, natrium-, kalium- och litiumsalter av etylendifosfonsyra och liknande material.

Ytterligare organiska, tvätteffektsunderstödjande sal- ter som är användbara häri innefattar de polykarboxylatmateri- al som beskrives i amerikanska patentskriften 3.564.105, var- till här hänvisas, däribland de vattenlösliga alkalisalterna av mellitsyra. De vattenlösliga salterna av polykarboxylatpo- lymerer och -sampolymerer av den typ, som beskrives i ameri- I- 449 372 56 kanska patentskriften 5.508.067, vartill här hänvisas, är även lämpliga som tvätteffektsunderstödjande material i samband med uppfinningen.

En annan klass av tvätteffektsunderstödjande material, som är användbar i samband med föreliggande uppfinning, är olös- liga natriumaluminatsilikat, i synnerhet de som beskrives i bel- giska patentskriften 814.874, vartill här hänvisas. Denna pa- tentskrift beskriver och skyddar tvättmedelskompositioner, som innehåller natriumaluminatsilikat med formeln Naz(AlO2)Z(SiO2)y~XH2O där z och y är hela tal med ett värde av minst 6, molförhàllan- det z till y ligger inom storleksordningen 1,0 : l till ca 0,5 : 1 och X är ett helt tal från ca l5 till ca 264, vilka aluminatsilikat har en kalciumjonbyteskapacitet av minst 200 mekv/g och en kalciumjonbyteshastighet av minst ca 2,40 dH/mi- nut/g. Ett föredraget material är Blandningar av organiska och/eller oorganiska tvättef- fektsunderstödjande material kan användas i samband med uppfin- ningen. En sâdan blandning av tvätteffektsunderstödjande mate- rial beskrives i kanadensiska patentskriften 755.058 och be- står av en ternär blandning av natriumtripolyfosfat, trinat- riumnitrilotriacetat och trinatriumetan-1-hydroxi-1,l-difosfo- nat.

Andra föredragna, tvätteffektsunderstödjande material, som kan användas i kompositionerna enligt uppfinningen, omfat- tar alkalimetallkarboximetyltartronat, kommersiellt tillgäng- liga med ca 76 % aktiv substans tillsammans med ca 7 % ditar- tronat, ca 5 % diglykolat, ca 6 % natriumkarbonat och ca 8 % vatten, samt vattenfritt natriumkarboximetylsuccinat, kommer- siellt tillgängligt med ca 76 % aktiv substans tillsammans med ca 22,6 % vatten och en blandning av andra organiska material, som t.ex. karbonat.

Förutom de ovan diskuterade, katjoniska och nonjoniska '1 57 449 372 tensiderna kan tvättmedelskcmpositionerna enligt hppfinningen dessutom innehålla upp till ca 50 %, företrädesvis ca 5 till ca 5O %, anjoniska tensider, zwitterjoniska tensider eller blandningar av sådana tensider. Tensider av dessa typer, som är användbara i kompositionerna enligt uppfinningen, finns uppräknade i amerikanska patentskrifterna 5.717.650 och 5.552.880, till vilka båda pätentskrifter här hänvisas. Ne- dan följer en uppräkning av specifika, icke-begränsande exem- pel pà tensider som är lämpliga för användning i de aktuella kompositionerna. Dessa tensider är valda på sådant sätt, att kompositionen i sin helhet uppfyller de ovan angivna kriterier- na vad gäller grumlingspunkt och reducerad katjonmonomerkoncent- ration.

Vattenlösliga salter av de högre fettsyrorna, dvs "två- lar", är användbara som en anjontensid i samband med uppfin- ningen. Denna klass av tensider inkluderar vanliga alkalime- talltvàlar, som t.ex. natrium-, kalium-, ammonium- och alka~ nolammoniumsalter av högre fettsyror med ca 8 till ca 24 kol- atomer och företrädesvis från ca 10 till ca 20 kolatomer. Två- lar kan tillverkas genom direkt förtvålning av fetter och ol- Särskilt användbara är natrium- och kaliumsalterna av de blandningar jor eller genom neutralisering av fria fettsyror. av fettsyror, som härstammar från kokosnötolja och talg.

En annan klass av anjontensider innefattar vattenlös- liga salter, i synnerhet alkalimetall-, ammonium- och alkanol- ammoniumsalterna, av organiska svavelreaktionsprodukter med en alkylgrupp innehållande ca 8 till ca 22 kolatomer och en sulfonsyra- eller svavelsyraestergrupp i molekylstrukturen.

(I uttrycket "alkyl" ingår alkyldelen av acylgrupper.) Som exempel på syntetiska tensider i denna grupp, vilka kan använ- das i de aktuella tvättmedelskompositionerna, kan nämnas nat- rium- och kaliumalkylsulfat, särskilt de som erhållits genom sulfatering av de högre alkoholerna (8 - 18 kolatomer), fram- ställda genom reducering av glyceriderna av talg eller kokos- nötolja, samt natrium- och kaliumalkylbensensulfonat, varvid alkylgruppen innehåller ca 9 till ca l5 kolatomer i rak eller grenad kedja, t.ex. de av den typ som beskrives i amerikanska 449 372 _ 58 patentskrifterna 2.220.099 och 2.#7?.§85, till vilka patent- skrifter här hänvisas.

Andra anjoniska tensidföreningar, som är användbara i detta sammanhang, omfattar natriumalkylglyceryletersulfonaten, i synnerhet de etrar eller högre alkoholer, som härstammar från talg och kokosnötolja, natriumkokosnötfettsyramonoglyce- ridsulfonat och -sulfat samt natrium- eller kaliumsalter av alkylfenolpolyetylenoxidetersulfat, innehållande ca 1 till ca 10 enheter etylenoxid per molekyl och i vilka alkylgrupperna innehåller ca 8 till ca 12 kolatomer. ' De alkaliska jordartsmetallsalterna av syntetiska an- jontensider är användbara i samband med uppfinningen. Lämpli- ga är i synnerhet magnesiumsalterna av linjära alkylbensensul- fonat, i vilka alkylgruppen innehåller 9 till ca 15, i synner- het ll - 15, kolatomer.

Andra användbara anjontensider inkluderar de vatten- lösliga salterna av estrar av a-sulfonerade fettsyror med ca 6 - 20 kolatomer i estergruppen, vattenlösliga salter av 2- acyloxi-alkan-l-sulfonsyror med ca 2 - 9 kolatomer i acylgrup- pen och ca 9 till ca 25 kolatomer i alkandelen, alkyletersul- fat, som innehåller ca 10 - 20 kolatomer i alkylgruppen och ca l till 50 mol etylenoxid, vattenlösliga salter av olefinsulfo- nat med ca 12 - 24 kolatomer och B-acyloxialkansulfonat, som innehåller ca l - 5 kolatomer i alkylgruppen och ca 8 - 20 kolatomer i alkandelen.

Föredragna, vattenlösliga, organiska anjontensider för användning i samband med uppfinningen inkluderar linjära al- kylbensensulfonat, som innehåller ca 10 - 16 kolatomcr i al- kylgruppen, alkylsulfat med ca 10 - 20 kolatomer, alkylglyce- rylsulfonat, vari alkylgrupperna härstammar från kokosnötolja, samt alkyletersulfat, vari alkyldelen innehåller ca l0 till 20 kolatomer och vari den genomsnittliga etoxyleringsgraden varie- rar mellan ca l och 6.

Som exempel på specifika, föredragna anjontensider, som kan användas i samband med uppfinningen, kan nämnas: lin- järt natrium-C10-C12-alkylbensensulfonat, trietanolamin-GlO- 59 449 572 C12-alkylbensensulfonat, natriumtalgalkylsulfat, natriumkokos- nötalkylglyceryletersulfonat samt natriumsaltet av en sulfate- rad kondensationsprodukt av C14-C18-alkohol med ca l till ca lO mol etylenoxid.

Det bör noteras, att vilken som helst av de ovan upp- räknade anjontensiderna kan användas antingen för sig eller i blandningar.

Zwitterjoniska tensider inkluderar derivat av alifatis- ka, kvaternära ammonium-, fosfonium- och sulfoniumföreningar, vari den alifatiska delen kan vara rak eller grenad och vari en av de alifatiska substituenterna innehåller ca 8 - 18 kolatomer och en innehåller en anjonisk vattensolubilíserande grupp.

Särskilt föredragna zwitterjoniska material är de etoxylerade ammoniumsulfonaten och -sulfaten, som beskrives i amerikanska patentskrifterna 5.925.262 och 5.929.678. Inkludering av des- sa tensider i kompositionerna kompletterar den utmärkta tvätt- effekten vad gäller borttagning av fet och oljig smuts och ger sålunda samtidigt utomordentligt god lersmutsborttagning.

Synnerligen föredragna, etoxylerade, zwitterjoniska tensider har formlerna: CH5 +| - CH5 och CH5 + _ CH3 Föreningar av ovan angiven typ, som innehåller 8 mol etylenoxid, är även de föredragna. Andra föredragna, zwitter- joniska tensider innefattar de med formeln 449 372 40 CH; I + _ clöﬁšš- N-(c2H4o)yc2Huso4 (c2H4o)xH där summan av x + y är lika med Ca 15.

Fastän kompositionerna med fördel kan innehålla elekt- rolyter, anjontensider och zwitterjoniska tensider, såsom be- skrivits ovan, valda för att uppfylla kravet beträffande grum- lingspunkten, är en föredragen klass av kompositioner i huvud- sak fri från störande anjoner, vilka kan interagera med den katjoniska komponenten och därigenom verka hindrande på rengö- rings- och textilkonditioneringsfunktionen. Om en anjon kom- mer att fungera som en "störande anjon" eller inte beror på de i en tvättmedelskomposition förekommande nonjoniska och katjo- niska komponenterna liksom på den speciella katjonens egenska- per, som t.ex. struktur, huvudmassa och dissociationskonstant.

I dessa kompositioner skall de anjoniska materialen föreligga i sådana tillräckligt små mängder, att högst ca lO mol-%, fö- reträdesvis i över ca 5 mol-%, av den katjoniska tensiden i tvättlösningen komplexbindes av det anjoniska materialet. I föredragna kompositioner, där ett anjoniskt material har en dissociationskonstant av minst ca l x 10-5 (som t.ex. natrium- toluensulfonat), kan det t.ex. ingå i en mängd av upp till ca 40 vikt-% av den katjoniska tensiden, medan det när det anjo- niska materialet har en dissociationskonstant av minst ca l x 10-5, men under ca l x 10-5, kan föreligga i en mängd av upp till ca 15 vikt-% av den katjoniska tensiden, och i de fall där det anjoniska materialet har en dissociationskonstant under ca 1 x lO'5 (som t.ex. linjärt natrium-C11,8-alkylbensen- sulfonat), kan det föreligga endast i mängder av upp till ca 10 vikt-% av den katjoniska tensiden. Synnerligen föredragna kompositioner av denna typ är de som är i huvudsak fria från tvätteffektsunderstödjande fosfatanjoner, polyfosfatanjoner, silikatanjoner och polykarboxylatanjoner, karboximetylcellulo- sa och anjoniska tensider.

Andra kompatibla hjälpkomponenter, som kan ingå i kom- positionerna enligt uppfinningen, i deras konventionella, tek- 41 449 372 niskt etablerade bruksnivåer, inkluderar blekmedel, bleknings- aktivatorer, smutssuspenderande medel, korrosionsinhibitorer, färgämnen, fyllmedel, optiska vitmedel, germicider, pH-juste- rande medel, enzymer, enzymstabiliserande medel, parfymer, textilmjukmedelskomponenter, antistatmedel och liknande ämnen.

Buffrande material kan dessutom tillsättaa för att reglera kom- positionernas pH-värde, varvid làgmolekylära aminosyror, i syn- nerhet glycin, föredrages i de fall där kompositionen förelig- ger i form av en klar vätska. Tack vare de flerfaldiga och olikartade fördelarna, som kompositionerna enligt uppfinning- en uppvisar beträffande funktionssättet, är emellertid många komponenter, som t.ex. tvätteffektsunderstödjande material, an- tistatmedel, textilmjukmedel och bakteriedödande medel, vanli- gen inte nödvändiga. Kompositionerna enligt uppfinningen kan dessutom innehålla monoetanolamin-, dietanolamin- eller trieta- nolaminkomponenter i mängder av upp till ca 50 %, företrädes- vis mellan ca 5 och ca 20 %. Dessa komponenter är användbara som alkalitetsgivande material och vid formulering av klara, homogena, vätskeformiga produkter, vilka uppfyller kraven be- träffande grumlingspunkten när de placeras i en vattenhaltig tvättlösning.

Kompositionerna enligt uppfinningen kan tillverkas och användas i ett stort antal olika fysikaliska former, t.ex. i fast form, pulverform, granulär form eller i form av pasta eller vätska. Kompositionerna är särskilt väl lämpade för in- arbetning i substratalster för användning vid tvättning i hus- hållet. Dessa alster består av ett vattenolösligt substrat, som frigörbart innesluter en effektiv mängd, företrädesvis ca 20 - 80 g, av tvättmedelskompositionen enligt uppfinningen.

I ett synnerligen föredraget substratalster ingår en blekande komponent och en blekningsaktivator på substratet, tillsammans med den nonjoniska/katjoniska tensidblandningen.

En särskilt föredragen komposition enligt uppfinning- en utgöres av en vattenhaltig, högeffektiv, vätskeformig tvätt- medelskomposition som innehåller ca 10 till ca 50 %, företrä- desvis ca 15 - 40 %, av den nonjoniska tensiden, frân ca l till ca lO %, företrädesvis ca l - 6 %, av den katjoniska ten- 449 372 42 siden och som dessutom innehåller ca 5 till ca 50 %, företrä- desvis ca 10 %, monoetanolamin, dietanolamin, trietanolamin eller blandningar därav. Dessa kompositioner kan även inne- hålla ca 5 till ca 20 % av en anjontensid, i synnerhet en av den etoxylerade eller icke-etocylerade alkylsulfattypen. En utföringsform av en sådan komposition innehåller monoetanol- amin, kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid som åtminstone en del av den katjoniska komponenten samt en blandning av konden- sationsprodukten av sekundär C12-alkohol med i genomsnitt 7 mol etylenoxid tillsammans med kondensationsprodukten av se- - kundär C12-alkohol med i genomsnitt 5 mol etylenoxid i ett för- hållande mellan högre etoxylerat nonjoniskt material och lägre etoxylerat nonjoniskt material av omkring 5 : l som den nonjo- niska tensiden. I dessa kompositioner kan mängderna och för- hållandena av komponenterna varieras på sådant sätt, att man erhåller en klar, homogen produkt, vilken uppvisar de erfor- derliga grumlingspunktegenskaperna i den vattenhaltiga tvätt- lösningen.

Tvättnrocesser Uppfinningen tillämpar i dess vidaste aspekt ett för- farande för rengöring av fasta ytor, som är nedsmutsade med feta och/eller oljiga material, varvid man utnyttjar en vat- tenhaltig tvättlösning som innehåller ca 0,01 till ca 0,5 vikt-% av en blandning av en nonjontensid och en katjontensid, i vilken blandning katjontensidens reducerade monomerkoncent- ration uppgår till ca 0,002 till ca 0,2, företrädesvis till ca 0,002 till ca 0,15 och i all synnerhet från ca 0,002 till ca 0,08, och varvid lösningens temperatur ligger inom ca 200 C, företrädesvis inom ca 150 C, i all synnerhet inom ca l0° C, från den nonjoniska/katjoniska tensidblandningens grumlings- punkt. I allmänhet är det vid den punkt, vid vilken tvättlös- ningens temperatur är lika med grumlingspunkten, som ett gi- vet system ger dess bästa tvätteffekt vad gäller borttagning av fet/oljig smuts. Särskilt föredragna tvëttlösningar är de, vari förhållandet mellan nonjontensiden och katjontensiden är 5,1 : l till ca l00 : l, i synnerhet 5,1 : l till ca 50 : l, i all synnerhet från ca 6 : l till ca 40 : l, särskilt ca ”5 449 372 6 : 1 till ca 20 : 1.

Före denna uppfinning var det totalt oväntat, att kom- binationer av nonjoniska och katjoniska tensider, även i när- varo av ett tvätteffektsunderstödjande material, kunde ge ren- göring från antingen fet och oljig smuts eller partikelformig smuts, som var jämförbar med kommersiellt tillgängliga, anjon- tensidbaserade tvättmedel med hög halt tvätteffektsunderstöd- jande material. Vidare fanns det inte någon indikation på att reducerad katjonmonomerkoncentration och grumlingspunkt var kritiska faktorer för erhållande av avlägsnande av fet'och ol- jig smuts. Det var därför fullständigt oväntat, att sådana Mmbüwthwær kunde användas för att åstadkomma överlägset god tvättverkan även i system utan fosfat eller med lågfosfathalt liksom i system, som inte innehöll något tvätteffektsunderstöd- jande material eller relativt lågeffektiva tvätteffektsunder- stödjande material.

Sådan tvättverkan erhålles, i de fall där de nyupp- täckta och häri föreskrivna kriterierna beträffande grumlings- punkt och reducerad katjonmonomerkoncentration uppfyllesni tvättprocessen. Förfarandet kräver, att tvättlösningen lig- ger nära grumlingspunktstemperaturen för tvättmedelskomposi- tionen, som i allmänhet ligger klart över nonjontensidens CNC.

Koncentrationen av katjontensiden skall inte ligga för lågt eller för högt över katjontensidens GMC för erhållande av op- timal fett/olje-smutsborttagningseffekt. Dessa kriterier och de flerfaldiga andra birensningar som fackmannens övervägan- den kan ge upphov till, som t.ex. ekologisk lämplighet och ofarlighet, hjälper till att definiera de häri beskrivna, fö- redragna kompositionerna.

Ned förfarandet enligt uppfinningen är det även möjligt att uppnå utomordentligt god borttagning av partikelformig smuts, om tillräckligt mycket katjontensid föreligger i tvätt- lösningen.

Det kan vara nödvändigt att balansera behovet av en relativt hög koncentration av katjontensid (t.ex. minst ca 50 ppm) mot andra faktorer och det kan noteras, att för mycket höga förhållanden nonjontensid_: katjontensid, är det måhända 449 372 44 inte möjligt att vid aktuella brukskoncentrationer uppnå den bästa borttagningen av partikelformig smuts. Borttagningen av partikelformig smuts och fet/oljig smuts som uppnås med dessa förfaranden, är emellertid överlägsen den som åstadkom- mes med alla kända, kommersiellt tillgängliga tvättmedel och samtidigt är det möjligt för tvättmedelsproduktutvecklaren att uppfylla dagens krav beträffande ekologi och riskfrihet.

Vid sidan av de fördelar som man funnit beträffande rengöringen erhåller man med föreliggande uppfinning en impo- nerande rad av sekundära, men ytterst önskvärda, fördelar, vilka är nästan okända i de konventionella, anjontensidbase- rade tvättmedlen och de tidigare kända förfarandena. Det är t.ex. beroende på den katjoniska komponentens identitet och koncentration möjligt att åstadkomma fördelaktiga effekter, som är förut kända för sådana katjoniska tensider, t.ex. an- tibakteriell verkan, antistatiska effekter, mjukbehandlande effekter för textilier och en hitintills icke observerad ef- fekt, nämligen förhindrandet eller minimeringen av övergång- en av vissa färgämnen från ett textilmaterial till ett annat i samband med tvättprocessen.

I allmänhet utnyttjas kompositionerna enligt uppfin- ningen vid tvättprocessen genom att man åstadkommer en vat- tenhaltig lösning, som innehåller ca 0,01 ¶lOO ppm) till 0,5 % (§.O0O ppm), företrädesvis ca 0,02 till 0,2 %, i all synnerhet från ca 0,05 till ca 0,15 %, av den nonjoniska/kat- joniska tensidblandningen, inom ramen för de ovan angivna be- gränsningarna vad gäller grumlingspunkten och den reducerade monomerkoncentrationen, varefter man sätter de nedsmutsade textilierna i rörelse i denna lösning. Textilierna sköljes sedan och torkas. När kompositionerna enligt uppfinningen an- vändes på detta sätt, ger de utomordentligt god borttagning av fet och oljig smuts liksom partikelformig smuts och ger dessutom god textilkonditioneringsverkan. När kompositioner- na enligt uppfinningen utnyttjas vid tvättprocesser i andra länder, i samband med industriell tvättning eller vid rengö- ring av hårda ytor kan så höga koncentrationer som omkring 2 % användas. 45 449 372 Alla häri använda procenttal, delar och förhållanden avser vikt-%, viktdelar respektive viktförhàllanden, såvida icke annat särskilt anges.

Följande icke-begränsande exempel är avsedda att il- lustrera kompositionerna och förfarandet enligt uppfinningen.

Exempel I Två kompositioner enligt uppfinningen bereddes genom att man blandade samman de nedan angivna komponenterna i de angivna mängderna. De katjoniska tensiderna valdes så'att de var minst dispergerbara i vatten, när kompositionerna utnytt- jades i tvättlösningen. §9@P9§ÉÉÉ9E_ê Äompgnent Vigt:% C12-alkoholpolyetoxylat, innehållande i medeltal 5 mol etylenoxid (Cl2E5) HLB = = ll, CNC (bestämd experimentellt under häri specificerade bruksbetingelser) = 8 ppm 93,78 Palmitylalkyltrimetylammoniumklorid (kom- mersiellt tillgänglig som "Adogen 444") CNC bestämd experimentellt under de häri specificerade bruksbetingelserna) = 7 ppm 6,22 Iíeaeeeiäieeë láoapeneni lilfbﬁß Cl2E5 55,6 Kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid (kom- mersiellt tillgänglig som "Adogen 46l") 6,8 Natriumkarbonat 55,8 Natriumsilikat (2,0 r) D 5,8 När man tillämpade de ovan angivna ekvationerna, visa- de sig den reducerade katjonmonomerkoncentrationen för kompo- sition A vara ca 0,0075 och för komposition B ca 0,025. Grum- lingspunkten för komposition A var ca 450 C, medan den för komposition B var ca 550 C. 449 572 us Tvätteffekten för dessa kompositioner undersöktes jäm- fört med tvätteffekten för en granulär standardtvättmedelskom- position med följande sammansättning: §ëeâë§el§e2§9!_l šompgnent Vikt-% Natriumsalt av sulfaterad talgalkohol, som etoxylerats med 5 mol etylenoxid 5,5 Natriumtalgalkylsulfat 5,5 Linjärt natrium-C11,8-alkylbensensulfonat ' 7,0 Silikatfastämnen (2,0 r) 12,0 Natriumtripolyfosfat 24,4 Natriumsulfat 56,8 Polyetylenglykol 6000 0,9 Fukt och övriga beståndsdelar (t.ex. vitmedel, parfym etc.) rest till 100 För var och en av dessa tvättmedelskompositioner fram- togs tre 28 cm X 28 cm lappar (en tillverkad av dubbelstickad polyester, en av en 65/55-blandning av polyester/bomull och en av enbart bomull), vilka nedfläckades med fyra olika slags fläckar (smutsig motorolja, läppstift, triolein och en lera-i- -vatten-emulsion). De tre lapparna blandades sedan med en ge- nomsnittlig 2,7 kg_fyllning av rent blandat tvättgods, inne- hållande bomulls-, polyester- och bomull/polyestertextilicr, och tvättgodsfyllningen tvättades därefter i en normalstor Kenmore tvättmaskin under användande av en av de ovan beskriv- na kompositionerna. Vardera kompositionen tillsattes till tvättlösningen vid en brukskoncentration av ca 0,1 %. Kompo- sition A hade ett pH-värde av 8 i tvättlösningen, och komposi- tion B hade ett pH-värde av ca 9,7. Tvättvattnet hade en tem- peratur av 40° C och en naturlig hårdhet uppgående till 8,70 dH.

Sedan tvättningen slutförts, graderades var och en av lapparna beträffande borttagningen av varje fläck på en skala från 1 till 10, varvid O anger fullständig borttagning och 10 ingen borttagning alls. För varje behandling summerades samtliga lerborttagningsgraderingar och likaså adderades samtliga feﬁf olje-borttagningsgraderingar. För varje behandling kunde sä- .J ” 449 572 lunda poängsumman för lerborttagningen variera mellan O för fullständig borttagning och upp till 50 för ingen borttagning alls, och för fett- och oljefläckarna kunde poängsummorna va- riera mellan O för fullständig borttagning och upp till 90 för ingen borttagning alls. De erhållna resultaten finns samman- ställda i tabellen nedan.

Tvättmedels- Fett/olje- Lerbort- komposition borttagning tagning Jämförelse- prov l 78 l8 A 24 14 B 24 12 Ned hjälp av dessa värden kunde man sålunda påvisa den utomordentligt goda tvätteffekt vad gäller borttagning av fet och oljﬁg smuts liksom även partikelformig smuts, som erhålles genom användning av kompositionerna enligt uppfinningen, även i frånvaro av några tvätteffektsunderstödjande komponenter.

I huvudsak likartade resultat erhölls, när de nonjo- niska komponenterna i kompositionerna A och B ovan ersattes med ett Cl4_15-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 4 mol ety- lenoxid (HLB = 8,9), ett Cl2_l5-alkoholpolyetoxylat, som inne- höll i genomsnitt 6,5 mol etylenoxid, ett Cl4_l5-alkoholpoly- etoxylat med i genomsnitt 7 mol etylenoxid (HLB = ll,5), ett Cl2_l5-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 5 mol etylenoxid (HLB = 7,9) och samma produkt, som underkastats "strippning" för att avlägsna huvudsakligen alla lägre etoxylatfraktioner och oetoxylerade fraktioner, ett sekundärt Cl5-alkoholpolyet- oxylat med i genomsnitt 9 mol etylenoxid (HLB = 12,7), ett kokosnötalkoholpolyetoxylat, som innehöll i genomsnitt 5 mol etylenoxid, ett C10-alkoholpolyetoxylat, som innehöll i genom- snitt 5 mol etylenoxid, ett C14-alkoholpolyetoxylat med i ge- nomsnitt 6 mol etylenoxid, ett C12-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 4 mol etylenoxid, ett Cl2_l5-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 9 mol etylenoxid (HLB = 15,5), ett Cl4_15- alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 3 mol etylenoxid (HLB = = 8,9), ett Cl4_l5-alkoholpolyetoxylat, som innehöll i genom- snitt 9 mol etylenoxid (HLB = 12,8), samt blandningar av des- 449 372 ' 48 sa tensider.

Utmärkta rengöringsresultat erhölls även, när förhål- landet mellan nonjontensid och katjontensid i kompositionerna A och B ovan var 6 : l, 7 : l, 9 : l, 10 : 1, 12 : 1, 1? : l, 20 : 1 eller 25 : l.

Likartade resultat erhölls även, när natriumkarbonat- och natriumsilikatkomponenterna i komposition B ovan ersattes i sin helhet eller delvis med andra alkalimetalltetraborat, -perborat, -vätekarbonat eller -karbonat i jämförbara_mängder.

Väsentligen likartade resultat erhölls ocksâ, när de katjoniska tensiderna i kompositionerna A och B ersattes i sin helhet eller delvis med dekylalkyltrimetylammoniumklorid, de- kylalkyltrimetylammoniumhydroxid, C14-alkyltrimetylammonium- klorid, tridekylalkylmetylammoniumklorid, en blandning av me- tyl (1) talgalkylamidoetyl (2) talgalkylimidazoliniummetylsul- fat ("Varisoft 475") tillsammans med kokosnötalkyltrimetylam- moniumklorid("Adogen 46l") i ett förhållande mellan "Varisoft" och "Adogen“ av ca l : l, 5 : 5, 5 : l, 2 : 5 eller l : 5 el- ler en blandning av palmitylalkyltrimetylammoniumklorid med kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid i ett förhållande mellan palmityl- och kokosnötalkylförening av ca 5 : l, 2 : l, 5 : 2, l : l, l : 2 eller l : 5 eller tensider med följande formler: (få HoH4c2-N*-c2H4oH oi' C12H25 o on 5 II I ol7H55-0-o-cH2cH2-m*-cnš CH; Br (CRC = 50 ppm) 49 449 572 O O CH5 II ll | _ Cl4H29-O-C-CH2CH2-C-0-CHECHB-ï+-CH; Cl CH; CH Ciíš | 5 T: ïa Cl- CI-Iš -+N- CHZ-CHZ-O- C-( CHZ) lO-C-Û-Cl-Iz CHE-N-P-CHB c-Hš ena a t 01211254cnzcnzo)7-c112-c-o-cn2cH2-Nïc1aš Br" n o aínš 0101121-04 011201120)lO-g-CHE-Nïcfaš of ÅRE Exempel II Cl Han beredde följande två tvättmedelskompositioner en- ligt uppfinningen genom att kombinera de nedan angivna kompo- nenterna i de angivna mängderna.

De katjoniska tensiderna valdes på sådant sätt, att de var åtminstone dispergerbara i vatten, när kompositionerna användes i tvättlösningen. 449 372 50 Komposition Komposition C D šeeresssë Eiëëzë YiEE:% cl2E5 95 91 Palmitylalkyltrimetyl- ammoniumklorid 5 6 Kokosnötalkyltrimetyl- ammoniumklorid 2 5 Komposition C hade en reducerad katjonmonomerkoncent- ration av ca 0,006 och en grumlingspunkt av ca 45° C,'medan komposition D hade en reducerad katjonmonomerkoncentration av ca 0,0l55 och en grumlingspunkt av ca 550 C.

Tvättefïekten vad gäller borttagningen av fet/oljig smuts och partikelformig smuts undersöktes sedan för båda kom- positionerna under användande av den ovan i samband med exem- pel I beskrivna metoden. Båda kompositionerna användes vid en produktkoncentration av ca O,l % i tvättlösningen, i vat- ten med en temperatur av 40° C. Komposition C hade ett pH- värde av 8 och komposition D ett pH-värde av 7,9 i tvättlös- ningen. Komposition C användes i vatten med en naturlig hård- het av 6,70 dH, medan komposition D användes i vatten med en naturlig hårdhet av 6,7° as, 15,5° aH respektive 2o,2° an.

Smutsborttagningseffekten för dessa kompositioner finns sam- manställda i tabellen nedan.

Tvättmedels- Hårdhet Fett/olje- Lerbort- komposition (O dH) borttagning tagning c 6,7 16 8 D 6,7 50 7 D 19,5 22 B D 20,2 21 12 De ovan beskrivna kompositionerna gav utomordentligt god smutsborttagning av fett och olja liksom av partikelfor- mig smuts och gav dessutom god textilkonditionering, även i närvaro av ökade koncentrationer hârdhetsbildande joner i tvättlösningen utan något behov av tvätteffektsunderstödjande komponenter. 51 449 372 Utmärkta rengöringsresultat erhölls även, när förhål- landet mellan nonjontensid och katjontensid i kompositionerna C och D ovan var ca 10 : 1, 15 : l, 20 : l, 25 : l, 50 : l, 40 : 1 eller 50 : l.

Exempel III Man beredde två kompositioner enligt uppfinningen ge- nom att kombinera de nedan angivna komponenterna i de angivna mängderna och proportionerna.

Båda dessa tvättmedelskomposi- tioner gav en grumlig lösning när de sattes till en 409 C tvättlösning, vilket indikerade närvaron av separata faser i tvättlösningen.

Komposition E F Komponent Vikt-% Vikt~% 61235 75 ' Cl2_l5alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 6,5 mol etylen- oxid (?l2_lj Eögâ) - 80 Kokosnotalkyltrimetyl- ammoniumklorid 4,2 5 Distearyldimetylammoniumklorid (kommersiellt tillgänglig som "Arosurf TA-lOO") CNC = l ppm _ _ Metyl (1) talgalkylamidoetyl (2) talgalkylimidazoliniummetyl- sulfat (kommersiellt tillgängligt som "Varisoft 475") CNC = 8,5 ppm 4,2 15 Monoetanolamin 16,6 - Grumlingspunkt (O C) 40 45 Reducerad katjonmonomer- koncentration 0,0ll 0,050 449 372 ' sz Tvätteffekten vad gäller fet/oljig smuts och partikel- formig smuts för kompositionerna E och F undersöktes sedan i jämförelse med jämförelseprovet i exempel I, varvid man tilläm- pade den i exempel I ovan beskrivna metoden. Alla tvättningar utfördes i vatten vid 400 C och med en naturlig hårdhet av 6,7° dH. Kompositionerna E och G utnyttjades vid en brukskon- centration av ca 0,1 % i tvättlösningen, medan jämförelsekompo- sitionen användes vid en brukskoncentration av 0,14 %. Kompo- sition E hade ett pH-värde av 10,2 i tvättlösningen. De erhåll- na tvätteffektsresultaten finns sammanställda i tabellen nedan.

Tvättmedels- Fett/olje- Lerbort- komposition borttagning tagning Jämförelse- prov l 75 14 E 20 8 F 55 7 Med hjälp av dessa resultat påvisadessålunda den utom- ordentligt goda tvätteffekt vad gäller borttagning av fet/oljig smuts och partikelformig smuts, som erhålles genom användande av tvättmedelskompositionerna enligt uppfinningen.

Exempel IV En komposition enligt uppfinningen bereddes genom att _ -d _ . _ man kombinera/äe nedan angivna komponenterna 1 de angivna mängdförhällandena.

Komponent a Vikt-% Cl2E5 H 46 Kokosnotalkyltrimetylammoniumklorid 8_ Natriumkarbonat 54,5 Natriumsilikat (2,0 r) 11,5 Grumlingspunkt = 500 C Reducerad katjonmonomerkoncentration = 0,05? Smutsborttagningseffekten för denna komposition under- söktes i jämförelse med en granulär standardtvättmedelskompo- sition med låg fosfathalt och i övrigt med den nedan angivnaJ 55 449 372 sammansättningen under användande av den i exempel I beskriv- na undersökningsmetoden.

Jämförelsenrov 2 Komnonent i Vikt-% Linjärt natrium-C15-alkylbensensulfonat 20,0 Silikatfastämnen (2,0 r) 19,5 Natriumkarbonat 20,8 Trinatriumsulfosuccinat 2,0 Natriummetafosfat - 0,4 Natriumsulfat 51,5 Fukt och övriga beståndsdelar (t.ex. vitmedel, parfym etc.) rest till 100 Båda kompositionerna doserades vid brukskoncentratio- ner av 0,14 % till den vattenhaltiga tvättlösningen. Komposi- tion H hade ett pH-värde av 9 i tvättlösningen. Tvättlösning- en hade en temperatur av 400 C och en naturlig hårdhet av 6,70 dH. De erhållna rengöringsresultaten finns sammanställda i tabellen nedan.

F15* Tvättmedels- Fett/olje- Lerbort- komgosition borttagning tagning Jämförelse- prov 2 75 4 H 5? 4 Dessa resultat visar på den utomordentligt goda tvätt- effekt både vad gäller fet/oljig smuts och partikelformig smuts, som erhålles genom användning av kompositionerna enligt uppfinningen.

Exempel V Sambandet mellan tvätteffekt för fet/oljig smuts och grumlingspunkt/fettlösningstemperatur påvisades på följande sätt. Den undersökta tvättmedelskompositionen bestod av en blandning av kondensationsprodukten av C12-alkohol med 5 mol etylenoxid och C16-alkyltrimetylammoniumklorid i ett förhållan- de nonjontensid : katjontensid av 19 : 1. Kompositionen använ- des vid en koncentration av l.OOO ppm i destillerat vatten. ¿ 449 572 54 Denna kompositions tvätteffekt på fet/oljig smuts un- dersöktes som en funktion av tvättvattentemperaturen under be- gagnande av en Tergotometer med l0 minuters tvättprogram och två 2 minuters sköljningsförlopp. För varje provning vägdes två 7,5 cm x 7,5 cm avklistrade polyestertrikàlappar. Lappar- na nedfläckades sedan med 200 mg triolein av teknisk kvalitet (innehållande 0,0085 % "Oil Red-O" för att göra den synlig) och vägdes så igen. Lapparna fick ligga och åldras i ca 2 tim- mar och tvättades sedan i Tergotometern (1.000 ml vatten; 1.000 ppm av tvättmedelskompositionen), lufttorkades och väg- des återigen. Den procentuella borttagningen av triolein be- räknades med hjälp av följande formel: l00 x [:vikt (nedsmut- sad) - vikt (tvättaﬁj/[vikt (nedsmutsad) - vilﬁ (ren)] .

Detta förfarande upprepades vid en serie tvättvattentemperatu- rer.

Ljusspridningsintensiteten hos tvättmedelskompositionen som en funktion av lösningstemperatur bestämdes på följande sätt.

Ljusspridningsintensiteten mättes med ett instrument av typen “Model NV-12597 Photogoniodiffusometer, tillverkad av Societé Française d'instruments de controle et d'analyses, Frankrike (instrumentet kallas nedan "SOFICA"). Instrumentets provcell med lock tvättades med varm aceton och fick torka.

Tensídblandningen bereddes och löstes med destillerat vatten upp till en lösning med en koncentration av 1.000 ppm. Ett ungefär l5 ml prov av lösningen placerades i provcellen med hjälp av en injektionsspruta med ett 0,2/um nukleoporfilter.

Injektionsnålen infördes via provcellens lock, så att det inre av cellen inte utsattes för någon inverkan av damm i omgivande atmosfär. Provet förvarades sedan i ett bad med variabel tem- peratur, och både badet och provet utsattes för kontinuerlig omröring. Badtemperaturen höjdes med hjälp av instrumentets uppvärmningsanordning och sänktes genom tillsättning av is (uppvärmningshastighet ca lo C/minut). Provets temperatur be- stämdes på basis av badets temperatur. Provets ljusspridnings- intensitet fastställdes sedan vid olika temperaturer under an- vändande av ett grönt filter och utan polarisator i "SOFICA"- instrumentet. 55 449 572 De vid dessa provningar erhållna resultaten är samman- ställda i följande tabell.

Tempgratur % triolein- $pridnings- C borttagning intensitet 22 52 2 26 ~ 2 50 90 - 52 ~ 5 56 - 4 40 92 - ' 45 - 5 48 - 8 50 97 15 52 _ 16 56 - 25 58 - 55 60 70 48 62 - _60 65 - 82 65 - lOO 70 58 - Dessa värden visar, att den optimala trioleinborttag- ningen för denna tvättmedelskomposition sker i en tvättlös- ning med en temperatur av ca S00 C. Detta är ungefär samma temperatur som den vid vilken lösningens ljusspridning börjar att kraftigt öka i riktning mot dess maximala värde (dvs grum- lingspunkten för nonjon/katjon-tensidblandningen). Värdena visar därför, att genom att använda denna tvättmedelskomposi- tion i en tvättlösning med en temperatur nära (dvs inom ca 20° C) kompositionens grumlingspunkt, uppnàddes den maximala trioleinborttagningen för denna komposition.

Exempel VI En högeffektiv, flytande tvättmedelskomposition med den nedan angivna sammansättningen bereddes genom att man blandade samman följande komponenter i de angivna proportio- nerna. 449 372 56 Komponent Vikt-% _Cl2-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 5 mol etylenoxid (CIQE5) 85,15 Palmitylalkyltrimetylammoniumklorid 5,65 Etanol 8,0 Vatten, fluorescensmedel, vitmedel, parfym och övriga beståndsdelar 1,2 Denna produkt hade en grumlingspunkt, som låg mellan 500 C och 500 C och när den användes i en automatisk tvättpro- cess vid en koncentration av ca 0,05 % hade den ett pH-värde av ca 7,5 och gav utmärkt borttagning av både partikelformig och fet/oljig smuts. 5 Exempel VII En produkt inkluderande ett bär- eller underlagsmate- rial för användning vid den automatiska tvättprocessen till- verkades genom att man impregnerade ett 20 cm x 28 cm ark av ett underlagsmaterial med beteckningen “Scott 8050 Industrial Towel", vilket hade en luftpermeabilitet av ca 0,54 mä/min/m2, en ytvikt av ca 92,8 g per mg och en tjocklek av 1,12 mm, med omkring 50 g av den i exempel VI ovan beskrivna kompositionen.

Arket torkades sedan för att avlägsna överskottsfukt. Med denna produkt erhölls en bekväm metod för införande av kompo- sitionerna enligt uppfinningen i tvättlösningen och de gav dessutom utomordentligt god tvätteffekt, antistatbehandling, mjukbehandling och förhindring av färgövergång.

En underlagsmaterialprodukt kan även tillverkas genom att en sida av ett 28 cm x 28 om ark av i smält tillstånd blåst polypropen med en tjocklek av ca 0,74 mm, en ytvikt av ca 70,0 g per m2 och en luftpermeabilitet av ca 0,17 må/min/m2 belades med ca 60 g av den i exempel VI beskrivna tvättmedels- kompositionen, varefter man placerade ett identiskt underlags- materialark ovanpå det belagda arket och värmeförseglade de båda underlagsmaterialens kanter, så att tvättmedelskomposi- tionen inneslöts i produkten. 57 449 372 Exempel VIII En fast, partikelformig tvättmedelskomposition enligt uppfinningen med nedan angivna sammansättning tillverkades pà följande sätt.

Komponent Vikt-% C12-alkoholpolyetoxylat med i genom 5 mol etylenoxid (Cl2E5) , 59 Kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid 5 Karbamid _ 25 Natriumkarbonat 15 Natriumsilikat (2,0 r) 15 Övriga beståndsdelar (skumdämpare, vitmedel etc.) rest till 100 De nonjoniska och katjoniska komponenterna blandades samman och blandades sedan med den fasta karbamiden under sam- tidig uppvärmning. Den erhållna produkten blandades därefter med karbonatet, silikatet och övriga komponenter. När denna produkt användesxád en automatisk tvättprocess vid konven- tionella doseringsniväer, hade den ett pH-värde av ca 9 och gav utomordentligt god tvätteffekt för såväl partikelformig som fet/oljig smuts.

Exempel IX En fast, partikelformig tvättmedelskomposition enligt uppfinningen med nedan angivna sammansättning tillverkades på det i exempel VIII ovan beskrivna sättet.

Komponent Vikt-% °12E5 59 Kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid 5 Karbamid 50 Natriumtripolyfosfat 15 Övriga beståndsdelar (skumdämpare, vitmedel, fukt etc.) rest till 100 När denna produkt användes i en automatisk tvättmaskin vid konventionella brukskoncentrationer hade den ett pH-värde 449 372 58 av ca 9 och gav utmärkt tvätteffekt på såväl partikelformig som fet/oljig smuts.

Exempel X En högeffektiv, flytande tvättmedelskomposition med nedan angivna sammansättning bereddes genom att man blandade samman följande komponenter i de angivna mängderna. Komposi- tionen hade, när den bereddes, ett grumligt utseende.

Komponent Vikt-% Linjärt natrium-C15-alkylbensensulfonat _ 14,4 Cl2E5 37,4 Kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid 5,8 Natriumsulfat 13,5 Vatten och övriga beståndsdelar (t.ex. skumdëmpare, parfym, vitmedel) rest till lOO När denna produkt användes vid en automatisk tvättpro- cess vid en koncentration av omkring 0,05 %, hade den ett pH- värde av omkring 9,5 och gav utmärkt borttagning av bade par- tikelformig och fet/oljig smuts. Denna produkt kan även an- vändas som ett förbehandlingsmedel, varvid man före själva tvättsteget gnider feta/oljiga smutsfläckar med produkten.

Exempel XI En högeffektiv, flytande tvättmedelskomposition enligt uppfinningen med nedan angiven sammansättning bereddes genom att följande komponenter blandades samman i de angivna propor- tionerna.

Komponent Vikt-% clz-lïEe, 5 50 Talgalkyltrimetylammoniumklorid 5 Monoetanolamin 5,5 Etanol 5 Natriumklorid 2 Vatten och övriga beståndsdelar rest till lOO 59 449 572 Denna produkt hade, när den användes vid en automatisk tvättprocess vid en koncentration av ca 0,05 %, ett pH-värde av ca 9 och gav utmärkt borttagning av fet/oljig smuts, från kroppsutsöndringar härstammande smuts och partikelformig smuts och den gav dessutom de därmed tvättade textilierna en fördel- aktig antistatbehandling och en färgövergângsförhindrande ef- fekt.

Väsentligen likartade resultat erhölls även, när den katjoniska komponenten ersattes i sin helhet eller delvis med palmitylalkyltrimetylammoniumklorid eller hydrerad talgalkyl- trimetylammoniumklorid, och när den nonjoniska komponenten er- sattes i sin helhet eller delvis med kondensationsprodukten av C12-alkohol med 5 mol etylenoxid, kondensationsprodukten av C14-15-alkohol med 7 mol etylenoxid eller blandningar av dessa tensider.

Exempel XII En högeffektiv, flytande tvättmedelskomposition med nedan angivna sammansättning bereddes genom att man blandade samman följande komponenter i de angivna proportionerna. Ef- ter beredningen hade kompositionen ett klart, homogent utse- ende.

Komponent Vikt-% Sekundärt C12-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 7 mol etylenoxid (kommersiellt tillgängligt som "Softanol 70" från Nip- pon Shokubai Kogyo K.K.) 50 Sekundärt C12-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 5 mol etylenoxid (kommersiellt tillgängligt som "Softanol 50") 10 Kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid 5 Monoetanolamin l5 Vatten och övriga beståndsdelar 40 Denna produkt hade en grumlingspunkt vid omkring l5° C och gav utmärkt borttagning av partikelformig och fet/oljig smuts liksom från kroppsutsöndringar härstammande smuts, när 449 372 60 den användes under konventionella japanska tvättbetingelser, varvid man vanligen utnyttjar lägre vattentemperaturer än i USA. ' Exempel XIII En högeffektiv, flytande tvättmedelskomposition med nedan angiven sammansättning bereddes genom att följande kom- ponenter blandades samman i de nedan angivna proportionerna.

När kompositionen beretts, hade den ett klart, homogent utse- ende.

Komponent Vikt-% Sekundärt Clz-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 7 mol etylenoxid (kommersiellt tillgängligt som "Softanol 70" från Nip- pon Shokubai Kogyo K.K.) 50,0 Sekundärt C12-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 5 mol etylenoxid (kommersiellt tillgängligt som "Softanol 50") 10,0 Monoetanolamin 5,0 Kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid 0,75 Metyl-l-talgalkylamidoetyl-2-talgalkyl- imidazoliniummetylsulfat 0,75 Etanol 2,0 Skumdämpare 0,5 Vatten, vitmedel, parfym rest till 100 Denna produkt gav utmärkt borttagning av partikelfor- mig, fet/oljig smuts och från kroppsutsöndringar härstammande smuts, när den användes under konventionella japanska tvättbe- tingclser, vilka vanligen innefattar lägre vattentemperaturer än de i USA använda.

Exempel XIV En högeffektiv, flytande tvättmedelskomposition med nedan angiven sammansättning bereddes genom att följande kom- ponenter blandades samman i de angivna proportionerna. När kompositionen beretts, hade den ett klart, homogent utseende.

J 61 449 372 Komoonent Vikt-% Sekundärt C12-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 7 mol etylenoxid (kommersiellt tillgängligt som "Softanol 70" från Nip- pon Shokubai Kogyo K.K.) 15,0 Sekundärt C12-alkoholpolyetoxylat med i genomsnitt 5 mol etylenoxid (kommersiellt tillgängligt som "Softanol 50") 5,0 Monoetanolamin 8,0 Kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid ' 1,15 Ditalgalkyldimetylammoniumklorid 0,57 Isopropanol 1,5 Glycin 1,5 Cl2_l4-alkyldimetylaminoxid 10,0 Vatten och övriga beståndsdelar (däribland parfym och färgämnen) rest till 100 Denna produkt hade önskvärda löddringsegenskaper och gav utmärkt borttagning av partikelformig, fet/oljig smuts och från kroppsutsöndringar härstammande smuts, när den användes under konventionella japanska tvättbetingelser, som i allmän- het innefattar lägre vattentemperaturer än de som användes i USA.

Exempel XV En högeffektiv, flytande tvättmedelskomposition med den nedan angivna sammansättningen bereddes genom att följande komponenter blandades samman i de angivna proportionerna. Kom- positionen hade, när den var färdig, ett klart, homogent utse- ende.

Komnonent Vikt-% Natriumsulfat av Cl2_l5-alkohol, etoxy- lerat med 5 mol etylenoxid 5,0 Cl2_l5 E6,5 20,0 Kokosnötalkyltrimetylammoniumklorid 5,5 Glycin s, o Natriumtoluensulfonat 10,0 Vatten och övriga beståndsdelar rest till lOOJ 449 372 62 Denna produkt hade önskvärda löddringsegenskaper och gav utmärkt borttagning av partikelformig, fet/oljig smuts samt från kroppsutsöndringar härstammande smuts; när den an- vändes under konventionella japanska tvättbetingelser, som i allmänhet innefattar lägre vattentemperaturer än de i USA ut- nyttjade.

Eëemgel XVI En högeffektiv, flytande tvättmedelskomposition med nedan angiven sammansättning framställdes genom att man blan- dade samman de nedan uppräknade komponenterna i de angivna proportionerna.

Komnonent Vikt-ä Kondensat av 01%-C15-fettalkohol med i genomsnitt 7 mol etylenoxid 28,5 Trietanolaminsalt av linjär alkylbensen- sulfonsyra, vari alkylkedjan har i genom- snitt ll,9 kolatomer 20,0 C8_l8-alkyldihydroxietylmetylammoniumklorid 1,5 Etanol 10,0 Dietylentriaminpentametylenfosfonsyra 0,5 Citronsyra 0,2 9:1-blandning av dimetylpolysiloxan och aerogel kiseldioxid, emulgerad i starkt etoxylerad fettsyra (kommersiellt tillgäng- lig från Dow Corning som “DBšl“) 0,5 hättad fettsyra med 16 - 22 kolatomer i alkylkedjan 0,75 Proteolytiskt enzym (Maxatase“ 15 ä rent enzym) 0,4 Övriga beståndsdelar + vatten rest till 100 Kompositionen ovan var homogen och stabil vid lagring under längre tider. Dessutom gav den med hänsyn till tidigare kända kompositioner oväntat överlägsen effekt vad gäller bort- tagning av feta fläckar. .eye ._., n. 65 449 372 Väsentligen likartade resultat erhölls, när den katjo- niska komponenten ersattes i sin helhet eller delvis med en jämförbar koncentration av en kvaterniserad kväveinnehâllande beståndsdel, vald ur en grupp bestående av: kokosnötalkyltri- metylammoniumklorid, kokosnötalkyltrimetylammoniumbromid, ben- syldihydroxietylmetylammoniumklorid, kvaternära, etoxylerade kokosnötalkylammoniumföreningar, vari 2 - 8 mol etylenoxid kondenserats på kvävet samt blandningar därav. l-

Claims

10 15 20 25 30 35 449 372 se Patentkrav

1. Tvättmedelskomposition, som ger ett pH-värde av minst 6,5 i den vattenhaltiga tvättlösningen och är huvudsakligen fri från oljiga kolvätematerial, katjoniska material med 13 eller flera etylenoxidgrupper och fosfatmaterial, k ä n n e t e c k n a d av att den som en väsentlig beståndsdel innehåller 10 till 95% av en tensidblandning, bestående väsentligen av: (a) en biologiskt nedbrytbar nonjontensid med formeln R(OC2H4)nOH ' där R betecknar en primär eller sekundär alkylkedja med 8 till 22 kolatomer och n anger ett medeltal, till 2-12, och med ett Hua-värde av s till 17 (b) en katjonisk tensid har formeln som uppgår , och , som är fri från hydraziniumgrupper och _ 1 2 (1) RmRxYLZ där var och en av de med R1 betecknade grupperna är en organisk grupp med en rak eller grenad alkyl- eller alkenyl- grupp, valfritt substituerad med upp till 3 fenyl- eller hydroxylgrupper och valfritt avbruten med upp till 4 struk- turer, valda bland o o o R2 Rzo II Il II I I ll ___s;- , -c-o-, -o-C-, -c-N-, -N-c-, OH H0 O e? *fe u I | u II _C_N_, -N_C_, -0-, -o-c-o-, -o-c-N-, -N-c-o-, och blandningar därav, varvid R1-grupperna vardera inne- håller 8 till 22 kolatomer, och som dessutom kan innehålla upp till 12 etylenoxidgrupper, m är ett tal från 1 till 3, varvid varje R1-grupp har högst 14 kolatomer, när m = 2, och högst 11 kolatomer, när m = 3, var och en av de med R2 betecknade grupperna är en alkyl- eller hydroxialkyl- grupp med 1-4 kolatomer eller en bensylgrupp, varvid högst en R2-grupp i en molekyl utgöres av bensyl, x är ett tal från 0 till 11, varvid eventuella resterande bindningar vid kolatomerna utgöres av väteatomer, Y är vald bland: 10 15 20 25 30 35 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 65 åh J> \Q L» “N “f , där p är 1-12, (czalímpa (CZH o) H :JP "N ' I där p i båda fallen är 1-12, (c2H4o)pH I c \/ och C C /\Ná\ (9) blandningar därav, L är 1 eller 2, varvid Y-grupperna är åtskilda av en gruppering, vald bland R1- øcb R2-analoger med 1 till 22 ß x -1 ro 10 15 20 25 30 35 Ge 449 372 kolatomer och tvâ fria kolenkelbindnincar, när L = 2, Z betecknar en anjon i tillräckligt stort antal för att ge molekylen elektrisk neutralitet, varvid den katjoniska tensiden är åtminstone dispergerbar i vatten i blandning med den nonjoniska tensiden, varvid förhållandet mellan den nonjoniska och den katjoniska tensiden ligger inom omrâdet 5,1 : 1 till 100 : 1 och bland- ningen har en grumlingspunkt av 0 till 95°C.

2. Tvättmedelskomposition enligt krav 1, k ä n n e t'e c k- n a d av att tensidblandningen har en grumlingspunkt mellan 10 øch 7o°c.

3. Tvättmedelskomposition enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att L är lika med 1.

4. Tvättmedelskomposition enligt ett eller flera av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att n i nonjontensiden är 2 till 9.

5. Tvättmedelskomposition enligt ett eller flera av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att Y är vald bland I I (ï2H40)PH -N+-, '-N+- , -N+- (C2H40)pH (c2H4o)pH där p är 1-10.

6. Tvättmedelskomposition enligt krav 5, k ä n n e t e c k- n a d av att Y betecknar m är 1, x = 3, R1 betecknar en C10-C18-alkylgrupp och var och en av de med R2 betecknade grupperna är en metylgrupp.

7. Tvättmedelskomposition enligt ett eller flera av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d av att förhållandet nonjontensid till katjontensid uppgår till 6 : 1 till 20 : 1. h, 10 15 20 25 é” 449 572

8. Tvättmedelskomposition enligt ett eller flera av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d av att den dessutom innehåller upp till ca 50% av en komponent, vald bland anjoniska tensider, zwitterjoniska tensider och blandningar därav.

9. Tvättmedelskomposition enligt ett eller flera av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n a d av att det sammanlagda antalet kol- atomer i R1- och R2-grupperna i den katjoniska tensiden är högst 28.

10. Tvättmedelskomposition enligt ett eller flera av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att nonjontensiden är vald bland C12-C13-alkoholer, kondenserade med 4-10 mol etylenoxid, C14-C15-alkoholer, kondenserade med 6-10 mol etylenoxid, samt blandningar därav, och att tvättmedelskompositionen innehåller nonjontensiden och katjontensiden i ett förhållande av 5,1 : 1 till 30 : 1.

11. Tvättmedelskomposition enligt ett eller flera av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att nonjontensiden är vald bland kondensationsprodukterna av C12-C13-alkohol med 6-10 mol etylen- oxid, kondensationsprodukterna av C14-C15-alkohol med 5-9 mol etylenoxid samt blandningar därav, och att x = 2, m = 2 och vardera R1-gruppen betecknar en kokosnötalkylgrupp i den kat- joniska tensiden samt att förhållandet mellan nonjontensid och katjontensid ligger mellan 5,1 : 1 och 15 - 1.