CH686002A5 - Phosphatfreies Waschmittel. - Google Patents

Phosphatfreies Waschmittel. Download PDF

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CH686002A5
CH686002A5 CH235993A CH235993A CH686002A5 CH 686002 A5 CH686002 A5 CH 686002A5 CH 235993 A CH235993 A CH 235993A CH 235993 A CH235993 A CH 235993A CH 686002 A5 CH686002 A5 CH 686002A5
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CH
Switzerland
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sodium
detergent
weight
nta
citric acid
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CH235993A
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Erna Eichenberger
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Marina Patent Holding Sa
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0047—Detergents in the form of bars or tablets
    • C11D17/0065—Solid detergents containing builders
    • C11D17/0073—Tablets
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    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
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Description

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CH 686 002 A5
Beschreibung
Mit zunehmendem Umweltdenken der Bevölkerung steigt auch das Bedürfnis der Hausfrau nach einem für die Umwelt unschädlichen aber in der Waschleistung hervorragenden Waschmittel an. Ebenso stark erhöhen sich die Anforderungen der Gesetzgeber in Bezug auf die Gewässerschutzvorschriften.
Es sind gegenwärtig verschiedene Produkte im Handel erhältlich, die als «umweltfreundliche» oder «ökologische» Produkte angepriesen werden. Die meisten entsprechen aber bei genaueren Untersuchungen nicht den gesetzlich festgelegten Normen oder sie ergeben nicht die gewünschten Waschresultate.
Eine Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Waschmittel zu entwickeln, das phosphatfrei ist und auch zu keinen anderen unerwünschten Gewässerverschmutzungen Anlass gibt, gleichzeitig aber allen Anforderungen der Hausfrau bezüglich Gewebeschonung, Reinigungskraft, Fleckenentfernung usw. in der Maschinen- und Handwäsche gute Resultate erzielt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung war die Beschaffung eines phosphatfreien Waschmittels für Geschirrspülmaschinen, welches ebenfalls allen Erfordernissen des Gewässerschutzes genügt und die notwendige Waschaktivität besitzt, um alle Verschmutzungen auf Geschirr und Besteck restlos zu entfernen ohne das Spülgut anzugreifen.
Beide Aufgaben konnten überraschenderweise durch eine neue geeignete Kombination bekannter Verbindungen gelöst werden.
Die erfindungsgemässen phosphatfreien, eine waschaktive Komponente enthaltenden Wasch- und Geschirrspülmittel sind dadurch gekennzeichnet, dass sie gleichzeitig Nitrilotriessigsäure (NTA) oder deren Trinatiumsalz und Zitronensäure enthalten.
Die neuen Waschmittel sind in den Ansprüchen definiert.
Eine bevorzugte Zusammensetzung für ein solches Textilwaschmittel enthält ausser der waschaktiven Komponente, eine die Waschkraft verstärkende Komponente (Aktivator), Alkalikarbonate zur Einstellung des gewünschten pH, Alkalisilikate, Sequestriermittel, Zellulosederivate, Enzyme, gegebenenfalls optische Aufheller, Farbstoffe und Parfum.
Als waschaktive Komponente eignet sich für Textilwaschmittel bevorzugt eine Kombination von nicht ionogenen und anionischen oberflächenaktiven Stoffen. So können z.B. als anionische oberflächenaktive Stoffe Präparate auf der Basis von Natriumlauryisulfaten wie das Handelsprodukt «Texapon» (Henkel AG) oder natürliche Seifen wie Grundseife, oder Gemische davon verwendet werden. Als nichtiono-gener oberflächenaktiver Stoff können bekannte Produkte auf Basis von Aethoxylen höherer Fettalkohole, wie die «Lutensole» von BASF und andere verwendet werden. Die waschaktive Komponente ist mit Vorteil in einer Menge von total 10-50 Gew.-% im erfindungsgemässen Textilwaschmittel vorhanden. Dank dieser Kombination von waschaktiven Substanzen ist die Waschkraft des Produktes unabhängig von der Waschtemperatur; dies umsomehr, als keine Bleichmittelkomponente vorhanden ist, die ihre Wirkung erst bei erhöhten Temperaturen, z.B. oberhalb 60°C, ausübt.
Einer der wichtigsten Bestandteile ist NTA, insbesondere in Form ihres Trinatiumsalzes wie es z.B. von der Firma BASF als «Trilon» erhältlich ist. In einer Menge von 1-10 Gew.-% ersetzt es die früher verwendeten Phosphate und wirkt zusätzlich als Oxydationsschutzmittel.
Als weiterer massgeblicher Bestandteil ist Zitronensäure zu nennen. In einer Menge von 6-12 Gew.-% sichert sie die gute Löslichkeit des Waschmittels und wirkt gleichzeitig als Sequestriermittel.
Die Aktivator-Komponente enthält bevorzugt Borate und/oder Perborate (handelsübliches Natriumborat und/oder -perborat), und üblicherweise in einer Menge von 10-20 Gew.-%.
Zur Unterstützung der Aktivatorkomponente können ferner optische Aufheller dienen, die üblicherweise in einer Menge von 0,02-8 Gew.-% zugesetzt werden. Sehr gut bewährt haben sich zu diesem Zweck die unter der Marke «Tinopal» von CIBA-GEIGY AG erhältlichen Produkte.
Als weitere Hilfmittel sind insbesondere die folgenden zu nennen, deren Verwendung in den angeführten Mengen für Textil-Waschmittel sowohl für Hand- wie für Maschinenwäsche zu sehr guten Resultaten führen:
1) Enzyme
Für die Verwendung in Waschmitteln werden im Handel verschiedene Enzyme angeboten, die meistens gezielt auf bestimmte Verunreinigungen wirken. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben sich die Proteasen, insbesondere ein Gemisch von Savinase und Esperase, oder auch Alcalase, sowie Lipasen sowie aminolytische Enzyme wie «Termamyl» hervorragend bewährt. Die genannten Enzyme, die im allgemeinen in einer Gesamtmenge von 1-8 Gew.-% verwendet werden, sind von der Firma Novo Nordisk Industrie, Kopenhagen erhältlich.
2) Carboxymethylcellulose
Dieses Mittel, das die gelösten Schmutzteilchen in der Schwebe hält und, falls das Waschmittel in Form von Tabletten vorliegt, zusätzlich zu deren raschen Zerfall im Wasser beiträgt, kann in einer Menge von üblicherweise 5-10 Gew.-% zugesetzt werden.
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3) Zeolithe im allgemeinen in einer Menge von 5-15 Gew.-% zur Erhöhung der komplexierenden Wirkung für Erdalkalimetall- und Metallionen im Wasser. Geeignete Produkte sind von Degussa im Handel.
4) Natriumcarbonat und/oder -bicarbonat können in einer Gesamtmenge von 5-15 Gew.-% zugesetzt werden, um das gewünschte pH von etwa 10-12, vorzugsweise 10-11, einzustellen.
5) Faser- und Korrosionsschutzmittel:
Als solche werden bevorzugt Natriummetasilikate und -disilikate in einer Menge von 0,5-7 Gew.-% verwendet.
6) Farbstoffe z.B. Ultramarine, und Parfums in genügenden Mengen, falls erwünscht.
Als wichtigster Vorteil der erfindungsgemässen Waschmittel kann das völlige Fehlen von Phosphaten und von Füllmitteln genannt werden. Infolge der sehr sorgfältigen Auswahl der Komponenten und den eingesetzten Mengen werden nicht nur alle Umweltbelastungen, insbesondere die Wasserverschmutzung auf ein erträgliches und den geltenden strengen Vorschriften entsprechendes Mass herabgesetzt, sondern das Produkt ist von derart konzentrierter Waschkraft, dass die Dosierung auf einen Bruchteil der für sogenannte «Konzentrate» empfohlenen Mengen herabgesetzt werden kann. Dies ermöglicht wiederum kleinere Packungen und weniger Verpackungsabfall.
Aus den obengenannten Bestandteilen werden Textil-Waschmittel auf einfache Weise hergestellt. Die Bestandteile werden sehr gut miteinander vermischt ohne Zugabe von Lösungsmitteln irgendwelcher Art. Für die Herstellung der erfindungsgemässen Waschmittel ist von Vorteil, die einzelnen Bestandteile nicht in willkürlicher Reihenfolge zu mischen, sondern z.B. wie folgt vorzugehen.
Zunächst wird ein Gemisch A hergestellt, welches die anionischen oberflächenaktiven Verbindungen zusammen mit stabilisierenden und die Waschaktivität verstärkenden Mitteln, wie Natriumcarbonat und/ oder Natriumbicarbonat, Natriumsilikat, Carboxymethylzellulose und Zeolit enthält.
Andererseits wird aus dem nichtionogenen oberflächenaktiven Mittel mit stabilisierenden und die Waschaktivität verstärkenden Mitteln, wie Natriumcarbonat-Natriumbicarbonat, Carboxymethylzellulose und Zeolit, das Gemisch B hergestellt.
Die beiden Gemische A und B werden sodann vereint und mit den restlichen Bestandteilen, nämlich Borat und/oder Perborat, Nitrilotetraessigsäure (NTA), Enzyme, Zitronensäure, optische Aufheller und gegebenenfalls Parfum und Farbstoffe, vereint.
Das derart erhaltene, freifliessende Produkt kann als solches abgepackt und als Waschpulver für Maschinen- und Handwäsche bei beliebiger Temperatur eingesetzt werden. Die Dosierung beträgt im allgemeinen 6 g/kg Trockenwäsche.
Das Pulvergemisch kann aber auch ohne weitere Zusätze zu Tabletten verpresst werden. Diese Form weist gegenüber freifliessenden Pulvergemischen einige Vorteile auf. Ihre Dosierung ist wesentlich einfacher, die Verpackung, z.B. in den heute beliebten Blisterpackungen, ist luft- und feuchtigkeitsundurchlässig, platzsparend und umweltfreundlich und ermöglicht eine Verwendung des Waschmittel ohne Berührung durch den Verbraucher. Die Komponenten sind derart gewählt, dass die Tabletten in Berü-hung mit Wasser leicht zerfallen und sich sofort, auch bei niederen Temperaturen, vollständig in der Waschlauge lösen. Die Tabletten weisen bevorzugt ein Gewicht von 6 g und einen Durchmesser von 2,5 cm auf, sodass sie mühelos im Waschmittelbehälter der Maschine eingesetzt werden können.
Wie zahlreiche Untersuchungen ergeben haben, entsprechen die erfindungsgemässen Mittel nicht nur allen behördlichen Anforderungen bezüglich Umwelt- und Gewässerschutz, sie enthalten keinerlei schädlichen Stoffe und haben sich als völlig ungefährlich für die Gesundheit von Mensch und Tier erwiesen, sofern die üblichen Vorsichtsmassnahmen und Dosierungen eingehalten werden, wie sie für Arbeiten im Haushalt allgemein gelten.
Die Waschmittel sind für alle Gewebe- und Faserarten unschädlich, schonen auch zarteste Textilien, greifen Textilfarben nicht an und ergeben überraschende Schmutz- und Fleckenentfernung bereits im kalten Wasser, aber viel mehr noch bei Temperaturen von 40-60°C. Vergleichsversuche mit Waschprozessen bei 60°C und 95°C haben ergeben, dass die Wäsche beim Kochen nicht besser oder rascher gereinigt wurde.
Über die desinfizierende Wirkung der erfindungsgemässen Waschmittel sind Untersuchungen im Gange.
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Eine empfehlenswerte Zusammensetzung der Waschmittel, sowohl in loser Pulverform wie zu Tabletten verpresst, ist die folgende (in Gewichtsprozenten):
Waschaktive Substanzen (anionisch)
15-30
vorzugsweise
20-30
Waschaktive Substanzen (nicht ionogen)
2-12
vorzugsweise
1-10
Natriumborat und/oder -perborat
10-20
vorzugsweise
Natriumcarbonat und/oder -bicarbonat
3-20
vorzugsweise
1-15
Natriummetasilikat
0,1-5
vorzugsweise
0,5-4
Natriumdisilikat
1-5
vorzugsweise
1-3
NTA Na3
2-30
vorzugsweise
3-20
CMC
2-7
vorzugsweise
1-4
Enzyme
0,5-8
vorzugsweise
0,1-2
Optische Aufheller
0-1
vorzugsweise
0,1-0,3
Farbstoff
0-2
vorzugsweise
0-1
Zitronensäure
5-30
vorzugsweise
9-22
Parfum
0-1
vorzugsweise
0-0,5
Zeolithe
5-40
vorzugsweise
5-20
EDTA (falls gesetzl. zulässig)
0-2,5
besonders bevorzugte Textilwaschmittel weisen folgende Zusammensetzung auf:
Natriumlaurylsulfat
10-20
vorzugsweise
15-20
Seife
1-6
vorzugsweise
2-5
Nicht-ionogenes Detergentin
2-15
vorzugsweise
1-5
Natriumperborat
10-20
Natriumcarbonat
5-15
vorzugsweise
6-12
Natriummetasilikat
0,5-5
vorzugsweise
1-4
NTA Na3
3-30
vorzugsweise
1-20
CMC
1-4
vorzugsweise
1-3
Enzyme
0,5-8
vorzugsweise
0,4-2
Optische Aufheller
0-1
vorzugsweise
0-0,3
Ultramarin
0-1
vorzugsweise
0-0,4
Zitronensäure
5-15
vorzugsweise
4-14
Parfum
0-1
vorzugsweise
0-0,5
Zeolithe
15-40
EDTA (falls zulässig)
0,5-3
vorzugsweise
0,4-2
Natriumdisilikat
2-5
Alle Mengenangaben beziehen sich auf das Gewicht des fertigen Gemisches.
Die Erfindung umfasst ferner ein neues Waschmittel für Geschirrspülmaschinen, das auf denselben Grundlagen beruht, vollständig phosphatfrei ist und eine hervorragende Reinigungskraft bei höchster Schonung von Geschirr (auch mit Dekors), Besteck und Gläsern erzielt.
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Eine geeignete Zusammensetzung umfasst in Gew.-%:
NTA Na3
20-30
vorzugsweise
10-25
Nichtionogenes Tensid
5-15
vorzugsweise
2-8
Natriummetasilikat
5-30
vorzugsweise
7-25
Natriumkarbonat
20-35
vorzugsweise
15-30
Zitronensäure
10-20
PVP
0-8
vorzugsweise
1-5
Enzyme
1-5
Auch dieses Mittel kann als freifliessendes Pulvergemisch oder unter Zusatz von Polyvinylpyrrolidon (PVP) zu handlichen und leicht auflösbaren Tabletten verpresst werden.
Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung näher ohne sie in irgend einer Weise zu beschränken. Für den Fachmann ist es klar, dass für besondere Anforderungen zusätzliche Hilfsmittel beigefügt werden können.
Beispiel 1 Textilwaschmittel
Aus den folgenden Bestandteilen (in kg) wurden 100 kg Waschpulver hergestellt:
Komponente ABC
Laurylsulfat 18
Seife 5
Natriumcarbonat 6,25
Natriumsilikat 3
CMC 1,3
Zeolithe 8,4
Optischer Aufheller 0,2
NTANas 1,2
Nichtiogene, oberflächenaktive Substanz 4,4
Natriumcarbonat 6,25
CMC 1,3
Zeolithe 8,4
Optischer Aufheller 0,2
NTANa3 1,2
Natriumperborat 18,00
NTA Na3 3,20
Enzyme 1,5
Ultramarin 0,3
Zitronensäure 12,5
Parfum 0,4
Die Komponenten A und B wurden einzeln gut vermischt und anschliessend mit den restlichen Bestandteilen der Komponente C vereint.
Das erhaltene freifliessende nicht-hygroskopische Pulver kann als solches auf übliche Weise verpackt und verwendet werden. Die Dosierung richtet sich nach dem jeweiligen Härtegrad des Wassers, beträgt im allgemeinen aber 6 g/kg Trockenwäsche.
Das Gemisch wird mit Vorteil unter einem Druck von etwa 3 kg/cm2 bei Zimmertemperatur zu Tabletten von je 6 Gramm Gewicht verpresst. Die Masse betragen: Durchmesser 2,5 cm, Höhe 0,8 cm.
Selbstverständlich können Form und Gewicht der Presslinge beliebig variiert werden.
Empfohlene Dosierung: 1 Tablette à 6 g pro kg Trockenwäsche.
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Beispiel 2
100 kg Waschmittel für Textilien wurde aus folgenden Bestandteilen (kg) hergestellt.
Komponente
A
B
C
Anionische oberflächenaktive Substanzen
17,0
Natriumbikarbonat
2,6
Natriummetasiiikat
1,0
Natriumdisilikat
1,0
CMC
1,3
Zeolithe
9,4
Zeolithe
9,4
NTA Na3
1,6
Nichtionogene oberflächenaktive Substanz
8,5
Natriumbikarbonat
2,6
CMC
1,3
Zeolithe
9,4
NTA Na3
1,6
Natriumperborat-Tetrahydrat
18,8
NTA Na3
1,6
Enzyme
0,9
Ultramarin
0,4
Zitronensäure
20,6
Parfum
0,4
Die Bestandteile der einzelnen Komponenten wurden gut gemischt und die Gemische anschliessend vereint.
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Beispiel 3
Komponente
Natriumstearat
Natriumcarbonat
Natriumsilikat Monohydrat
CMC
Zeolithe
NTA Na3
Lutensol
Natriumcarbonat
CMC
Zeolithe
NTA Na3
Natriumborat
NTA Na3
Enzyme
Ultramarin
Zitronensäure
Parfum
12,0 kg 2,0 kg 5,0 kg 6,5 kg 0,5 kg 8,0 kg 4,0 kg
2,9 kg 5,0 kg 1,3 kg 8,0 kg 4,0 kg
15,0 kg 4,0 kg 5,0 kg 0,5 kg 16,0 kg 0,3 kg
Die Komponenten A und B wurden einzeln gut gemischt, anschliessend vereint und mit den restlichen Bestandteilen der Komponente C vermengt. Das erhaltene freifliessende Pulver wurde mit einem Druck von 3kg/cm2 zu 6 g schweren Tabletten mit einem Durchmesser von 2,5 cm verpresst.
Beispiel 4 Geschirrwaschmittel für Geschirrspülautomaten
Zur Herstellung von 100 kg Geschirrwaschmittel wurden die folgenden Bestandteile miteinander vermischt und das erhaltene homogene Pulver gleich wie in Beispiel 4 zu Tabletten à 6 g mit einem Durchmesser von 2,5 cm verpresst:
Die erhaltenen Tabletten wurde in Blisterpackungen abgepackt; bei Gebrauch werden sie direkt in den Waschmittelbehälter der Maschine ausgestossen. Die Dosierung richtet sich nach dem Härtegrad des verwendeten Spülwassers und den Angaben des Maschinenherstellers. Das Produkt kann wiederum auch als freifliessendes Pulver zum Einsatz gelangen. In diesem Fall erübrigt sich die Zugabe von PVP. Die Verwendung eines zusätzlichen Glanzmittels kann bei hoher Wasserhärte empfehlenswert sein, erübrigt sich aber in den meisten Fällen.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Phosphatfreies Wasch- und Geschirrspülmittel auf der Basis waschaktiver anionischer und nicht-io-nogener oberflächenaktiver Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass sie Nitrilotriessigsäure oder deren Trinatriumsalze und Zitronensäure enthalten.
    Nichtionogenes oberflächenaktives Mittel
    Natriumbikarbonat
    Natriummetasilikat
    Zitronensäure
    PVP
    Parfum
    NTA Na3
    Enzyme
    8 kg 25 kg 22 kg 17 kg
    3 kg 1 kg 20 kg
    4 kg
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    2. Wasch- und Geschirrspülmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 1-30 Gew.-% Nitrilotriessigsäure (NTA) oder dessen Trinatriumsalz und 5-30 Gew.-% Zitronensäure enthalten.
    3. Waschmittel für Textilien nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die waschaktiven Substanzen aus anionischen und nichtionogenen oberflächenaktiven Substanzen bestehen.
    4. Waschmittel nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des fertigen Produktes:
    Waschaktive Substanzen (anionisch)
    15-30
    vorzugsweise
    20-30
    Waschaktive Substanzen (nicht ionogen)
    2-12
    vorzugsweise
    1-10
    Natriumborat und/oder -perborat
    10-20
    Natriumcarbonat und/oder -bicarbonat
    3-20
    vorzugsweise
    1-15
    Natriummetasilikat
    0,1-5
    vorzugsweise
    0,5-4
    Natriumdisilikat
    1-5
    vorzugsweise
    1-3
    (NTA Na3) Trinatiumsalz der Nitrilotriessigsäure
    2-30
    vorzugsweise
    3-20
    (CMC) Carboxymethylcellulose
    2-7
    vorzugsweise
    1-4
    Enzyme
    0,5-8
    vorzugsweise
    0,1-2
    Optische Aufheller
    0-1
    vorzugsweise
    0,1-0,3
    Farbstoff
    0-2
    vorzugsweise
    0-1
    Zitronensäure
    5-30
    vorzugsweise
    9-22
    Parfum
    0-1
    vorzugsweise
    0-0,5
    Zeolith
    5-40
    vorzugsweise
    5-20
    (EDTA) Ethylendiamintetraessigsäure
    0-2,5
    5. Waschmittel nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten, bezogen auf das Gewicht des fertigen Produktes:
    Natriumlaurylsulfat
    10-20
    vorzugsweise
    15-20
    Seife
    1-6
    vorzugsweise
    2-5
    Nicht-ionogenes Detergentin
    2-15
    vorzugsweise
    1-5
    Natriumperborat
    10-20
    Natriumcarbonat
    5-15
    vorzugsweise
    6-12
    Natriummetasilikat
    0,5-5
    vorzugsweise
    1-4
    (NTA Na3) Nitrilotriessigsäure
    3-30
    vorzugsweise
    1-20
    (CMC) Carboxymethylcellulose
    1-4
    vorzugsweise
    1-3
    Enzyme
    0,5-8
    vorzugsweise
    0,4-2
    Optische Aufheller
    0-1
    vorzugsweise
    0-0,3
    Ultramarin
    0-1
    vorzugsweise
    0-0,4
    Zitronensäure
    5-15
    vorzugsweise
    4-14
    Parfum
    0-1
    vorzugsweise
    0-0,5
    Zeolithe
    15-40
    (EDTA) Ethylendiamintetraessigsäure
    0,5-3
    vorzugsweise
    0,4-2
    Natriumdisilikat
    2-5
    8
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    CH 686 002 A5
    6. Geschirrspülmittel nach Patentanspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten, bezogen auf das Gewicht des fertigen Produktes:
    7. Wasch- und Geschirrspülmittel nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form eines freifliessenden pulverförmigen Gemisches vorliegen.
    8. Wasch- und Geschirrspülmittel nach einem der Patentansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form von Tabletten vorliegen.
    9. Verwendung der Waschmittel nach einem der Patentansprüche 3-5 in einer Dosierung von 6 g pro Kilo Trockenwäsche.
    (NTA Na3) Nitrilotriessigsäure
    Nichtionogenes Tensid
    Natriummetasilikat
    Natriumkarbonat
    Zitronensäure
    (PVP) Polyvinylpyrrolidon
    Enzyme
    20-30 vorzugsweise 10-25
    5-15 vorzugsweise 2-8
    5-30 vorzugsweise 7-25
    20-35 vorzugsweise 15-30 10-20
    0-8 vorzugsweise 1-5
    1-5
    9
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