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Schütt- und rieselfähige, insbesondere pulverförmige Wasch-, Netz-
und Emulgiermittel Das ältere Patent 1176 307 betrifft schütt- und rieselfähige,
insbesondere pulverförmige Wasch-, Netz-und Emulgiermittel auf Basis von kapillaraktiven
Sulfofettsäureestersalzen (= Estersalze) und ist gekennzeichnet durch einen Gehalt
an Salzen von Sulfofettsäuren mit 10 bis 24, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen
im Molekül. Nach dem Zusatzpatent 1187 758 können in derartigen Waschmitteln
auch andere übliche Kapillaraktivsubstanzen, insbesondere anionische Kapillaraktivsubstanzen
vorhanden sein. Nach der weiteren Zusatzpatentanmeldung (deutsche Auslegeschrift
1211742) können diese anderen Kapillaraktivsubstanzen teilweise oder vollständig
aus nichtionischen Kapillaraktivsubstanzen bestehen. Bei allen diesen Waschmitteln
verbessert der Gehalt an Salzen von Sulfofettsäuren die Pulvereigenschaften der
erfindungsgemäßen Präparate.
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Es wurde nun gefunden, daß dieser Effekt auch bei solchen schütt-
und rieselfähigen, vorzugsweise pulverförmigen Wasch-, Netz- und Emulgiermitteln
eintritt, bei denen die Sulfofettsäureestersalze im Alkoholrest Äthersauerstoffatome
enthalten.
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Unter »riesel- oder schüttfähigen« Präparaten werden solche verstanden,
deren Teilchengröße so gering ist, daß sie beim Verpacken oder beim Verbrauch üblicherweise
geschüttet werden. Hierzu gehören -beispielsweise die verschiedenen Arten von Pulvern,
wozu auch die Hohlkugelpulver zählen, wie man sie bei den bekannten Verfahren zur
Herstellung von Waschmittelpulvern erhält, weiterhin Granulate, Agglomerate usw.
Aber auch andere Formen von schütt-und rieselfähigen Präparaten, beispielsweise
mit Hilfe von Schneckenpressen hergestellte Nadeln, Bänder, Flocken usw. fallen
in den Bereich der Erfindung.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Salze von Sulfofettsäuren bzw.
Salze von Sulfofettsäureestern leiten sich von gesättigten gerad- oder verzweigtkettigen
Fettsäuren mit 10 bis 24 und vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen ab, wobei
sich die Sulfonsäuregruppe in a-Stellung befindet. Beide können als Salze des Natriums,
Kaliums, Magnesiums oder als Salze niederer organischer Basen, d. h. solcher mit
höchstens 6 Kohlenstoffatomen vorliegen. Die Sulfofettsäuren können als Mono- oder
Disalze vorhanden sein, vorzugsweise kommen die- Disalze in Frage. Zur Vereinfachung
werden die Salze von Sulfofettsäuren als »Disalze« bezeichnet, wobei unter den letzteren
aber auch die Monosalze verstanden werden sollen.
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Die in den Estersalzen vorhandenen Reste von Ätheralkoholen können
3 bis 18 und vorzugsweise 3 bis 10 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten. Diese
Ätheralkohole können ein- oder mehrwertig sein. Sie können sich von einwertigen,
Äthergruppen nicht enthaltenden Monoalkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül
ableiten oder von den Äthern derartiger Polyalkohole, insbesondere von den entsprechenden
Polyglykolen oder Polyglycerinen oder von den durch Anlagern von Äthylenoxyd oder
Propylenoxyd an ein- oder mehrwertige Alkohole entstandenen Ätheralkoholen. Als
Beispiele für derartige Ätheralkohole sind die Monomethyl-, Monoäthyl-, Monopropyl-,
Monoisopropyl- oder Monobutyläther des Äthylenglykols, Propylenglykols, Butylenglykols,
Di- oder Triäthylenglykols und die Anlagerungsprodukte von 1 bis 7 Mol Äthylenoxyd
oder 1 bis 5 Mol Propylenoxyd an Glycerin zu nennen.
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In den erfindungsgemäßen Präparaten können die Sulfofettsäureestersalze
praktisch vollständig aus Produkten mit Ätheralkoholresten bestehen; außer diesen
können aber auch Sulfofettsäureestersalze mit ätherfreien Alkoholresten vorhanden
sein, wobei der Gehalt an Sulfofettsäureestersalzen mit Ätheralkoholresten wenigstens
10 Gewichtsprozent der insgesamt vorhandenen Sulfofettsäureestersalze ausmachen
soll und im allgemeinen zwischen 20 und 8011/0 und gegebenenfalls zwischen 40 und
600/,) liegen kann.
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Unter der Bezeichnung »Sulfofettsäureestersalze« sind im folgenden
sowohl die ausschließlich von Ätheralkoholen abgeleiteten Produkte als auch deren
Gemische
mit den Estern äthergruppenfreier Alkohole zu verstehen.
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Im Falle der Fettsäurereste mehrwertiger Alkohole brauchen nicht alle
alkoholischen Hydroxylgruppen mit Fettsäureresten bzw. mit Sulfofettsäureresten
verestert zu sein, wenn auch die vollständig veresterten Produkte praktisch besonders
interessant sind. Außerdem brauchen bei diesen Estern nicht alle im Molekül vorhandenen
Fettsäurereste eine Sulfonsäuregruppe zu tragen. Im Durchschnitt besitzt aber wenigstens
ein Drittel, vorzugsweise mehr als zwei Drittel und insbesondere mehr als drei Viertel
der mit mehrwertigen Alkoholen veresterten Fettsäurereste eine Sulfonsäuregruppe.
Es können aber auch praktisch alle Fettsäurereste sulfoniert sein, wobei Produkte
mit einem Sulfonierungsgrad von wenigstens 94°/a und vorzugsweise wenigstens
960/, als praktisch vollständig sulfoniert anzusehen sind.
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Zu den erfindungsgemäß zu verwendenden Sulfofettsäureestersalzen mehrwertiger
Alkohole, insbesondere Sulfofettsäuretriglyceriden, gehören auch solche, die außer
Fettsäureresten bzw. Sulfofettsäureresten mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen pro Rest
niedere Fettsäurereste enthalten, insbesondere solche mit 2 bis 6 und vorzugsweise
solche mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen je Rest. Zur Vereinfachung werden die niederen
Fettsäurereste im folgenden als »Acylreste« bezeichnet. Diese Sulfofettsäureestersalze
mehrwertiger Alkohole sollen wenigstens einen höheren Fettsäure-oder Sulfofettsäurerest,
d. h. einen solchen mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen enthalten. Im Falle der Ester
dreiwertiger Alkohole können sich die Sulfofettsäureestersalze beispielsweise von
einem Monoacyldifettsäureester oder einem Diacylmonofettsäureester ableiten. Die
Sulfonatgruppen können in den höheren Fettsäureresten und bzw. oder in den Acylresten
vorhanden sein. Auch diese Sulfofettsäureestersalze sollen je Molekül für jeden
vorhandenen höheren Fettsäurerest wenigstens zwei Drittel und vorzugsweise mehr
als drei Viertel Sulfonatgruppen enthalten.
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Für Wasch- und Netzmittel kommen in erster Linie Estersalze mit ein-
oder mehrwertigen Ätheralkoholen in Frage, die nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome
im Ätheralkoholrest enthalten, wobei im Falle der Sulfofettsäureester einwertiger
Ätheralkohole die Zahl der in einem Sulfofettsäureestermolekül vorhandenen Kohlenstoffatome
wenigstens 11 und höchstens 30 beträgt.
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Als Emulgiermittel sind aber auch Ester mit höheren Ätheralkoholresten
brauchbar, insbesondere die Ester von Ätheralkoholen mit 20 bis 40 und vorzugsweise
24 bis 36 Kohlenstöffatomen im Sulfofettsäureestermolekül.
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Die Sulfofettsäureesterkomponente braucht sich nicht von einheitlichen
Fettsäureestem abzuleiten; es können, je nach dem für die Präparate geplanten Anwendungsgebiet,
die verschiedensten Kettenlängenverteilungen vorkommen, insbesondere solche, wie
sie den Kettenlängenverteilungen der Fettsäuren in den natürlichen Fetten entsprechen.
Als Beispiele für derartige Fette seien das Kokosfett, das Palmöl, das Palmkernfett
und andere Fette mit ähnlicher Fettsäurezusammensetzung genannt; es sind aber auch
Fettsäuregemische brauchbar, deren Fettsäurezusammensetzung denjenigen von Fetten
mit bevorzugt höheren Fettsäuren entspricht, wie beispielsweise dem Talg. ' Die
Sulfofettsäureester können auch verschiedene Ätheralkoholreste enthalten, insbesondere
können von einwertigen und von mehrwertigen Ätheralkoholen abgeleitete Sulfofettsäureester
im Gemisch miteinander vorliegen.
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Diese Angaben über die Kettenlängenverteilung im Fettsäurerest der
Estersalze gelten sinngemäß auch für die erfindungsgemäß zu verwendenden Disalze.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Kettenlängenverteilung
der Fettsäurereste in den Disalzen mit der Kettenlängenverteilung der Fettsäurereste
in den Estersalzen weitgehend übereinstimmt. Diese Übereinstimmung wird z. B. in
einfacher Weise dadurch erreicht, daß man Estersalze und Disalze verarbeitet, bei
denen die Fettsäuregemische, aus denen sie hergestellt wurden, gleichen Ursprungs
sind.
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen Präparate ist in beliebiger
Weise möglich. Man kann beispielsweise die Estersalze oder die sie enthaltenden
riesel-oder schüttfähigen Präparate mit den Disalzen vermischen. Sorgt man dafür,
daß die Teilchengröße der Disalze wesentlich kleiner ist als die Teilchengröße der
Estersalze bzw. der sie enthaltenden Präparate, so genügen manchmal schon geringe
Mengen an Disalzen, um die Estersalze bzw. die sie enthaltenden Präparate oberflächlich
mit einer dünnen Schicht von Disalz zu belegen und so die Möglichkeit einer gegenseitigen
Berührung estersalzhaltiger Partikeln zu verringern oder zu verhindern. So kann
beispielsweise die mittlere Teilchengröße der sulfofettsauren Salze höchstens ein
Fünftel und vorzugsweise höchstens ein Zehntel derjenigen der Sulfoestersalze betragen.
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Man kann die erfindungsgemäßen Präparate aber auch nach Verfahren
herstellen, die ein bis in die molekularen Dimensionen hinein praktisch homogenes
Gemisch von Estersalzen und Disalzen liefern. Derartige Gemische erhält man z. B.
durch Zerstäubungskristallisation oder Zerstäubungstrocknung einer Lösnug bzw. Paste
von Estersalzen und Disalzen. Waren diese beiden Salze in dem zu zerstäubenden Ansatz
nicht vollständig gelöst, dann braucht das Gemisch aus Estersalzen und Disalzen
nicht immer bis in die molekularen Dimensionen hinein homogen zu sein; aber auch
derartige nicht ideal homogene Gemischesind erfindungsgemäß brauchbar.
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Zur Herstellung der schütt- und rieselfähigen Wasch-, Netz- und Emulgiermittel
lassen sich aber auch Sulfonierungsprodukte verwenden, die bereits Sulfofettsäureester
und Sulfofettsäuren bzw. deren Salze im Gemisch miteinander enthalten. Zur Herstellung
dieser Produkte kann man beispielsweise Gemische aus Fettsäuren und Fettsäureestern
sulfonieren, oder man kann bei der Aufarbeitung von Sulfofettsäureestern, insbesondere
bei deren Neutralisation dafür sorgen, daß ein Teil der Ester verseift wird. Schließlich
kann man Sulfofettsäuren teilweise mit solchen Mengen von Alkoholen verestern, daß
die Menge der nicht veresterten Sulfofettsäuren dem gewünschten Gehalt entspricht.
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Die sulfofettsauren Salze (= Disalze) zeigen ihre Wirkung bereits
bei verhältnismäßig geringen Gehalten von beispielsweise 5 Gewichtsprozent, bezogen
auf die Summe aus Estersalzen und Disalzen. Im allgemeinen braucht man mit dem Gehalt
an Disalzen nicht über 65, vorzugsweise nicht über 50 Gewichtsprozent,
bezogen
auf die obengenannte Summe, hinauszugehen, und insbesondere liegt die Menge der
Disalze im Bereich von 10 und 40 Gewichtsprozent.
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Es wurde weiterhin gefunden, daß die oben beschriebene Verbesserung
der Pulvereigenschaften durch Disalze auch dann zu beobachten ist, wenn sie außer
den kapillaraktiven Sulfofettsäureestersalzen noch andere übliche Kapillaraktivsubstanzen,
insbesondere anionische Kapillaraktivsubstanzen enthalten.
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Zu diesen Kapillaraktivsubstanzen gehören die von gesättigten oder
ungesättigten Fettsäuren mit 10 bis 24, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen
abgeleiteten Alkaliseifen.
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Vor allem können als zusätzlich vorhandene anionische Kapillaraktivsubstanzen
die synthetischen anionischen Produkte vom Sulfat- oder Sulfonattyp dienen, in deren
Molekül ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 20, vorzugsweise 9 bis
18 oder insbesondere 10 bis 14 Kohlenstoffatomen vorhanden ist.
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Als Beispiele sind hier die Alkylbenzolsulfonate mit gerader oder
verzweigter Alkylkette sowie die Alkylsulfonate zu nennen, die man z. B. aus vorzugsweise
gesättigten Kohlenwasserstoffen durch Umsetzung mit Schwefeldioxyd und Sauerstoff
oder Schwefeldioxyd und Chlor und anschließendes Verseifen der gebildeten Zwischenprodukte
oder aus Olefinen durch Umsetzen der letzteren mit starken Sulfonierungsmitteln,
wie beispielsweise Oleum, Chlorsulfonsäure und Schwefeltrioxyd, und anschließende
Hydrolyse der primär gebildeten Umsetzungsprodukte erhält.
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Auch die unter dem Namen »Fettalkoholsulfate« bekannten Alkylsulfate,
die sich von primären oder sekundären Alkoholen ableiten und auch durch Sulfonieren
von Olefinen mit Schwefelsäure erhältlich sind, können in den erfindungsgemäßen
Präparaten vorhanden sein.
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Weiter gehören zu diesen Kapillaraktivsubstanzen Verbindungen, bei
denen der hydrophobe Kohlenwasserstoffrest und die wasserlöslich machende Sulfat-oder
Sulfonatgruppe über Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel oder über einen Sauerstoff,
Stickstoff oder Schwefel enthaltenden Rest miteinander verbunden sind. Als Beispiele
für derartige Verbindungen seien die folgenden aufgezählt: Fettsäureester oder Fettalkoholäther
der Oxäthansulfonsäure, der Oxypropansulfonsäure, der Dioxypropansulfonsäureoder
anderer Oxysulfonsäuren, wobei die entsprechenden Derivate der Dioxypropansulfosäure
auch als »Alkylglyceryläthersulfonate« bzw. als »Fettsäureglycerinestersulfonate«
bezeichnet werden, sowie von Aminosulfonsäuren, insbesondere der Aminoäthansulfonsäure
abgeleitete Fettsäureamide. Zu dieser Gruppe von Kapillaraktivsubstanzen gehören
auch Verbindungen vom Sulfattyp, wie beispielsweise die sulfatierten Fettsäurealkylolamide.
Auch die sulfatierten Teilester von Fettsäuren bzw. Teiläther von Fettalkoholen
mit mehrwertigen Alkoholen, wie beispielsweise mit Glykol, Diglykol, Triglykol und
höheren Glykolen bzw. mit Glycerin, Di- und Polyglycerinen, sind hierzu zu rechnen.
Derartige Teiläther bzw. Teilester erhält man im allgemeinen durch Anlagern von
Äthylen- und bzw. oder Propylenoxyd und bzw. oder Glycid an Fettalkohole bzw. Fettsäuren,
jedoch sind auch andere Anlagerungsprodukte der genannten Alkylenoxydverbindungen
an geeignete Ausgangsmaterialien, wie beispielsweise an Alkylphenole, Alkylthiophenole,
Fettsäureamide oder -alkylolamide, Fettamine, Mercaptane, in sulfatierter Form erfindungsgemäß
verwendbar.
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Die Menge der anderen, zusammen mit den Disalzen vorliegenden Kapillaraktivsubstanzen,
bei der die Verbesserung der Pulvereigenschaften durch Disalze noch in Erscheinung
tritt, ist selbstverständlich weitgehend von den Pulvereigenschaften dieser anderen
Kapillaraktivsubstanzen abhängig. Der Anteil der anderen Kapillaraktivsubstanzen
soll nicht größer sein als 65 Gewichtsprozent und zweckmäßigerweise kleiner sein
als 50 Gewichtsprozent und vorteilhaft kleiner sein als 40 Gewichtsprozent, bezogen
auf das Gemisch aus Estersalz und diesen anderen Kapillaraktivsubstanzen. Vielfach
liegt deren Menge im Bereich von 5 bis 30 Gewichtsprozent. Für die Menge der Disalze
gelten die obigen Angaben, jedoch sollen nicht weniger als _5 Gewichtsprozent und
vorteilhaft mehr als 10 Gewichtsprozent Disalze vorhanden sein, bezogen auf das
Gemisch aus Estersalzen, anderen Kapillaraktivsubstanzen und Disalzen, wobei der
Gehalt dieser Dreierkombination an Estersalzen vorteilhaft wenigstens 25 Gewichtsprozent
und insbesondere wenigstens 35 Gewichtsprozent betragen soll.
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Die erfindungsgemäße Waschaktivsubstanzkorrbination kann 10 bis 75
Gewichtsprozent, vorzugsweise 15 bis 50 Gewichtsprozent, vom Gewicht des gesamten
schüttfähigen Präparates betragen.
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Die obenerwähnten anderen Kapillaraktivsubstanzen können ganz oder
zum Teil aus nichtionischen Kapillaraktivsubstanzen bestehen.
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Bei den nichtionischen Kapillaraktivsubstanzen handelt es sich um
Verbindungen, bei denen hydrophobe Reste mit wenigstens 8, vorzugsweise 10 bis 24
und insbesondere 12 bis 18 Kohlenstoffatomen direkt oder über Zwischenglieder mit
nichtionischen wasserlöslich machenden Gruppierungen verbunden sind. Die hydrophoben
Reste liegen z. B. als gerad- oder verzweigtkettige Alkylreste vor und können den
Teil eines Fettsäure- oder Fettalkoholrestes oder einer Alkylarylverbindung darstellen.
Als nichtionische wasserlöslich machende Gruppierungen sind unter anderem Häufungen
von Hydroxylgruppen, von Äthylenglykolresten oder Aminoxydreste anzusehen. Dabei
können hydrophobe Reste und nichtionische wasserlöslich machende Gruppen über Äther-
bzw. Thioätheratome, Aminstickstoffatome, Estergruppen, Carbon- bzw. Sulfonsäureamidgruppierungen
usw. miteinander verbunden sein.
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Von besonderer praktischer Bedeutung sind diejenigen nichtionischen
Kapillaraktivsubstanzen, die als Verätherungsprodukte einer hydrophoben organischen
Hydroxylverbindung mit einem Polyäthylenglykol oder als Veresterungsprodukte einer
hydrophoben Säure, insbesondere einer Carbonsäure mit einem Polyäthylenglykol aufgefaßt
werden können. Meist stellt man diese Verbindungen durch Anlagern von Äthylenoxyd
an die entsprechenden hydrophoben, ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthaltenden
Ausgangsmaterialien dar, wobei die Zahl der im Molekül vorhandenen Äthylenglykolreste
groß genug sein muß, um die Verbindung wasserlöslich zu machen. Die dazu notwendige
Menge an Äthylenglykolresten schwankt mit der Größe der hydrophoben Reste; vielfach
bewirken vier bis sechzehn Äthylenglykolreste je Molekül eine ausreichende Wasserlöslichkeit.
Die Zahl dieser Reste kann aber auch bis
auf 20, 30, 40, 60 oder
100 Reste je Molekül ansteigen.
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Zu den nichtionischen Kapillaraktivsubstanzen gehören beispielsweise
die Anlagerungsprodukte von Äthylenoxyd an Fettalkohole oder Alkylphenole, an Fettsäuren,
Fettsäureamide, Fettsäurealkylolamide, Alkylsulfonsäure- oder Alkylbenzolsulfonsäureamide
oder -alkylolamide, an Teiläther von Fettalkoholen oder Teilester von Fettsäuren
mit mehrwertigen Alkoholen. Zu diesen gehören auch vom Glycerin oder von den Polyglycerinen
abgeleitete Teiläther oder Teilester, wie man sie beispielsweise durch Anlagern
von Glycid an die entsprechenden Fettalkohole oder Fettsäuren erhält.
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Enthalten diese Teiläther oder Teilester wenigstens drei; insbesondere
vier bis zehn freie Hydroxylgruppen im Molekül, so bestizen sie auch ohne weiteres
Anlagern von Äthylenoxyd oft eine für die Zwecke der Erfindung ausreichende Wasserlöslichkeit.
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- Zu den erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen gehören aber
auch solche, bei denen man die hydrophoben organischen Verbindungen mit reaktionsfähigem
Wasserstoffatom zunächst mit höheren Alkylenoxyden, wie beispielsweise Propylen-oder
Butylenoxyd umgesetzt hat, um dann erst bis zum Erreichen der Wasserlöslichkeit
Äthylenoxyd anzulagern. Man kann aber auch umgekehrt verfahren und die Ausgangsmaterialien
durch Anlagern von ausreichenden Mengen an Äthylenoxyd zunächst wasserlöslich machen,
um dann begrenzte Mengen an Propylenoxyd anzulagern, d. h. so viel, daß die Verbindungen
noch wasserlöslich sind. So hergestellte Produkte zeichnen sich durch ein besonders
geringes Schaumvermögen aus.
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Zu den erfindungsgemäß zu verwendenden nichtionischen Substanzen gehören
aber auch die unter den Handelsnamen »PLURONICSu oder »TETRONICSu bekannten nichtionischen
Produkte. »PLURONICS«c sind Polyäther, in denen an sich wasserunlösliche Polypropylenglykolketten
mit wasserlöslichmachenden Äthylenglykolketten verknüpft sind. Die »TETRO-NICS<c
stellen eine Variante dieser Verbindungen dar; bei ihnen gehen von den Stickstoffatomen
eines zentralen Aminrestes, vorzugsweise eines Alkylendiaminrestes mehrere Propylenglykolketten
aus, die am Ende in wasserlöslichmachende Propylenglykolketten übergehen.
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Zu den erfindungsgemäß zu verwendenden kapillaraktiven Aminoxyden
gehören unter anderem die nach der deutschen Auslegeschrift 1163 850 erhältlichen
Produkte, bei denen der hydrophobe Rest und der die Aminoxydgruppierung tragende
Rest durch Äther- oder Thioäthergruppen voneinander getrennt sind. Die Äthergruppen
liegen vorzugsweise in Form von Äthylenglykol-, Polyäthylenglykol-, Propylenglykol
, Polypropylenglykol-, Glycid- oder Polyglycerinresten vor.
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Viele kapillaraktive Aminoxyde und eine Anzahl von kapillaraktiven
Fettsäureestern bzw. Fettalkoholäthern von wasserlöslichen Kohlehydraten, insbesondere
von Zucker zeichnen sich von anderen öligen bis pastenförmigen Kapillaraktivsubstanzen
durch befriedigende Pulvereigenschaften aus.
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Über die Menge der zusammen mit den kapillaraktiven Estersalzen und
Disalzen vorliegenden nichtionischen Käpillaraktivsubstanzen gelten die oben für
die anderen Kapillaraktivsubstanzen gemachteh Angaben. Sofern nur ein Teil der anderen
Kapillaraktivsubstanzen aus nichtionischen Kapillaraktivsubstanzen bestehen, kann
die Menge der letzteren 10 bis 90 °/o, vorzugsweise 20 bis 80 °/o und insbesondere
40 bis 60 °/o betragen, bezögen auf das Gewicht der anderen Kapillaraktivsubstanzen,
liegen die nichtionischen Kapillaraktivsubstanzen, wie das oft der Fall ist, in
Form von öligen Flüssigkeiten oder zähen Pasten vor, dann empfiehlt es sich, sie
in Mengen einzusetzen, die nicht größer sind als 25 °/o der gesamten Wachsaktivsubstanz.
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Durch geeignete Kombination von Estersalzen, Disalzen, anderen anionischenKapillaraktivsubstanzen
und nichtionischen Kapillaraktivsubstanzen kann man die Netz-, Wasch-, Schäum- und
Emulgiereigenschaften der erfindungsgemäßen Präparate weitgehend beeinflussen. Vor
allen Dingen lassen sich die Schaumeigenschaften verändern. So sind beispielsweise
Kombinationen aus Estersalzen, Disalzen, Seife und nichtionischen Kapillaraktivsubstanzen
als schaumarme Maschinenwaschmittel geeignet; insbesondere wenn die Seifen bzw.
die ihnen entsprechenden freien Fettsäuren in an sich bekannter Weise mehr als 50
% ihres Gewichtes an gesättigten Fettsäureestern mit 16 und mehr Kohlenstoffatomen
enthalten, wobei auch Fettsäurereste mit 20 und mehr, insbesondere mit 20 bis 26
Kohlenstoffatomen anwesend sein können.
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Die erfindungsgemäßen, als Wasch-, Netz- und Emulgiermittel dienenden
Kombinationen können allein oder zusammen mit den bei diesen Verwendungszwecken
üblichen Zusatzmitteln verwandt werden. Der Anteil des Estersalz-Disalz-Gemisches
in der Kombination kann z. B. 10 bis 75 Gewichtsprozent, vorzugsweise 15 bis 50
°/o vom Gewicht des gesamten, schüttfähigen Präparates betragen.
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Ein besonderes wichtiges Anwendungsgebiet ist die Behandlung von Textilien,
insbesondere das Waschen und Bleichen von Textilien. Hier sind vor allen Dingen
solche Zusätze von praktischer Bedeutung, die den Präparaten pH-Werte im Bereich
von 6 bis 12 geben, gemessen an einer 1 °/oigen Lösung des Präparates. Dieser Bereich
umfaßt sowohl schwach sauer bis alkalisch eingestellte Feinwaschmittel, deren pH-Wert
etwa im Bereich von 6 bis 8;5 und vorzugsweise im Bereich von 7 bis 8 liegt, als
auch die Kochwaschmittel mit einem pH-Wert etwa im Bereich von 9 bis 12 und vorzugsweise
von 9,5 bis 11,5.
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Demnach können die erfindungsgemäßen Präparate, insbesondere Waschmittel,
neutral oder alkalisch reagierende Salze, schwach sauer reagierende. Verbindungen
sowie die üblichen zur Verbesserung des Schaumvermögens und der Schmutztragefähigkeit
der synthetischen Waschaktivsubstanzen dienende Bestandteile, außerdem Korrosionsschutzmittel
usw. enthalten.
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Als neutral reagierendes Salz ist in erster Linie das Natriumsulfat
zu nennen, das auch bei alleiniger Anwendung in der Lage ist, die kapillaraktiven
Eigenschaften der erfindungsgemäßen Kombination zu verbessern; es kann ganz oder
teilweise durch nicht kapillaraktive, neutral reagierende organische Salze ersetzt
werden, wie nicht kapillaraktive Arylsulfonate, z. B. Benzol-, Toluol- oder Naphthalinsulfonate.
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Als Waschalkalien kommen die Alkalicarbonate oder Alkalibicarbonate,
die wasserlöslichen Alkalisilikate; Älkaliorthophosphate usw. in Frage.
Die
erfindungsgemäße Kombination synthetischer Waschaktivsubstanzen läßt sich mit besonderem
Vorteil zusammen mit den bekannten anhydrischen Phosphaten anwenden. Zu den änhydrischen
Phosphaten gehören vor allen Dingen Pyrophosphate, Polyphosphate und Metaphosphate,
wobei die Tripolyphosphate und Tetrapolyphosphate besondere praktische Bedeutung
haben. Während Pyro- und Polyphosphate alkalisch reagieren, so daß sie auch bei
alleiniger Anwendung in Kochwaschmitteln in der Lage sind, diesen die notwendige
Alkalität zu geben, reagieren die Metaphosphate schwach sauer, so daß man sie beispielsweise
bei der Herstellung von Feinwaschmitteln zur Erniedrigung des pH-Wertes heranziehen
kann. Zu demselben Zweck eignen sich die sauren Orthophosphate und die sauren Pyrophosphate,
außerdem schwache anorganische oder organische Säuren oder saure Salze starker anorganischer
Säuren, wie beispielsweise Borsäure, Zitronensäure, Oxalsäure, Milchsäure, Glykolsäure,
Weinsäure, Amidosulfonsäure und Natriumbisulf at.
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Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Präparate noch die üblicherweise
in Waschmittel eingearbeiteten Substanzen enthalten. Zu diesen gehören anorganische
oder organische Aktivsauerstoffträger, wie beispielsweise Percarbonate, Persulfate,
Perorthophosphate, Perpyrophosphate, Perpolyphosphate usw., insbesondere die Perborate
der Alkalien. Weitere übliche Waschmittelzusätze sind die zur Verbesserung der Schmutztragefähigkeit
und des Schäumverhaltens der synthetischen Waschaktivsubstanzen dienenden Stoffe.
Zur Verbesserung der Schmutztragefähigkeit werden wasserlösliche Kolloide, meist
organischer Natur, zugesetzt, wie beispielsweise die wasserlöslichen Salze polymerer
Carbonsäuren, Leim, Gelatine, Salze von Äthercarbonsäuren oder Äthersulfonsäuren
der Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose
oder der Stärke. Zur Verbesserung des Schäumvermögens haben sich in der Praxis vor
allen Dingen die Fettsäureamide eingeführt, die am Stickstoff durch Alkyl- oder
Alkylolreste mit höchstens 6 Kohlenstoffatomen pro Rest substituiert sein können,
und weiterhin die Anlagerungsprodukte von Äthylenoxyd an diese unsubstituierten
oder substituierten Fettsäureamide.
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Die in den erfindungsgemäßen Präparaten vorhandenen Salze können sich
von anorganischen oder organischen Alkalien ableiten, beispielsweise vom Natrium,
Kalium oder von den leicht löslichen organischen Aminen, wozu vor allem die Alkylolamine
zu rechnen sind, beispielsweise das Mono-, Di- oder Triäthanolamin.
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Beispiele Zur Demonstration des erfindungsgemäß erzielten technischen
Effektes dienten Pulver verschiedener Zusammensetzung, wobei jeweils ein disalzhaltiges
und ein praktisch disalzfreies Präparat hergestellt und geprüft wurde. Zur Herstellung
der Pulver wurden die Substanzen in Wasser gelöst und die erhaltene wäßrige Lösung
in einem Zerstäubungstrockner in ein feines Pulver übergeführt, das noch etwa 2
bis 70/" Restwasser enthielt. Sämtliche hergestellten Pulver passierten rückstandslos
ein Sieb von 4,25 mm lichter Maschenweite. Je 250 cm' dieser Pulver wurden dann
in verschlossenen Waschmittelschachteln 7 Tage lang bei 32'C und 800/,) relativer
Luftfeuchtigkeit in einem Klimaprüfschrank mit Luftumwälzung gelagert. Die Waschmittelschachteln
bestanden aus üblicher Strohpappe, die keinerlei Kaschierung oder Zusatz zur Verhinderung
des Wasserdampfaustausches durch die Wandung hindurch besaß. Nach Ablauf dieser
Zeit wurden die Schachteln geöffnet und der Schachtelinhalt auf gegebenenfalls stattgefundenes
Zusammenbacken und auf Rieselfähigkeit geprüft. Um bei der Prüfung alle manuellen
Einflüsse soweit wie möglich auszuschließen, wurde zu diesem Zweck die in der Abbildung
dargestellte und im folgenden beschriebene, im Handel erhältliche Apparatur verwendet:
Zu der Apparatur gehörte eine oben und unten offene, sich nach den Enden zu konisch
verjüngende Plexiglastrommel 1 mit zylindrischem Mittelteil.
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Die Gesamtlänge der Plexiglastrommel betrug 26,5 cm, der Durchmesser
jeder Öffnung 5 cm und der Durchmesser des mittleren zylindrischen Teiles 16 cm.
Dieser mittlere zylindrische Teil war 5 cm hoch. Am zylindrischen Mittelteil befand
sich eine Achse, deren Verlängerung die Trommelachse nicht berührte und die so angebracht
war, daß die Trommelachse bei waagerechter Lage der seitlich angebrachten Achse
mit der waagerechten einen Winkel von 79'
bildete. Diese am Mittelteil der
Trommel angebrachte Achse wurde in waagerechter Lage mit der Achse eines regelbaren
Elektromotors 2 verbunden. Dann wurde die eine der beiden Trommelöffnungen verschlossen,
durch die andere, nach oben zeigende Trommelöffnung wurde der Schachtelinhalt eingefüllt
und ein Sieb mit 4,25 mm lichter Maschenweite aufgesetzt. Dann wurde der Motor in
Betrieb genommen, wobei die Drehzahl immer auf 40 Umdrehungen je Minute eingestellt
wurde. Es wurde die Zeit von der Inbetriebnahme des Motors bis zum Durchlaufen der
gesamten Pulvermenge durch das Sieb bzw. bis zur Beendigung des Versuches gemessen.
Der Versuch wurde im allgemeinen dann abgebrochen, wenn keine nennenswerten Mengen
an Pulver mehr durch das Sieb liefen. Der auf dem Sieb verbliebene Rückstand wurde
gewogen.
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Die in den Beispielen mitgeteilten Ergebnisse kennzeichnen daher einerseits
die Neigung der Pulver zum Zusammenbacken und andererseits ihre Rieselfähigkeit.
Die Neigung der Pulver zum . Zusammenbacken ist an der Menge des Siebrückstandes
zu erkennen, während die für den Durchlauf der Pulver durch das Sieb benötigte Zeit
ein Maß für ihre Rieselfähigkeit darstellt.
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Die erzielten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
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Bei den anionischen. Kapillaraktivsubstanzen und sonstigen salzartigen
Verbindungen handelt es sich, soweit nicht ausdrücklich etwas anderes festgestellt
wird, um Natriumsalze, im Falle der sulfofettsauren Salze um Dinatriumsalze. Unter
»Mersolat« wird ein C"-C"-Alkansulfonat verstanden, das durch teilweises Sulfochlorieren
eines entsprechenden Kohlenwasserstoffes mit einem Gemisch aus Schwefeldioxyd und
Chlor, Verseifen des gebildeten Sulfochlorids mit Natronlauge und Abtrennen der
unverseifbaren Anteile erhalten worden ist.
| Zusammensetzung des Präparates Siebrückstand Dmchlaufzeit |
| Gewichtsprozent |
| Beispiel 1 |
| a) 15°/o Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat |
| 25% Sulfoestersalz aus hydriertem Palmkernfettsäuremethylester
40 10 Minuten' |
| 60"/, Na2S04 |
| b) 15% Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat |
| 15% Sulfoestersalz aus hydriertem Palmkernfettsäuremethylester
3 |
| 10% Sulfofettsäuresalz aus Palmitinsäure ,7 5 Minuten |
| 600/, Na2SO4 |
| c) 1501, Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat |
| 15% Sulfoestersalz aus hydriertem Palmkernfettsäuremethylester
18 10 Minuten |
| 70% Na2S04 |
| Beispiel 2 |
| a) 100/0 Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-pahnitat |
| 10°/a Sulfoestersalz aus hydriertem Palmkernfettsäuremethylester
12 10 Minuten |
| 80% NazSO4 |
| b) 5% Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat |
| 10% Sulföestersalz aus hydriertem Palmkernfettsäuremethylester
0 5 Minuten |
| 5% Sulfofettsäüresalz aus Palmitinsäure |
| 80% Na2SO4 |
| c) 10% Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat |
| 10% Sülfoestersalz aus hydriertem Palmkernfettsäuremethylester
0 1 Minute |
| 10% Sulfofettsäuresalz aus Palmitinsäure |
| 70% Na2S04 |
| Beispiel 3 |
| a) 12% Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat |
| 180/0 Sulfatiertes Anlagerungsprodukt von 2 Mol Äthylenoxyd
an 1 Mol 0 6 Minuten |
| eines C12-C14-Fettalkohols |
| 70 % Na2S04 |
| b) 70/0 -Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat |
| 5% Sulfofettsäuresalz aus hydrierter Palmkernfettsäure |
| 180/0 Sulfatiertes Anlagerungsprodukt von 2 Mol Äthylenoxyd
an 1 Mol 0 3 Minuten |
| eines C12-Ci4-Fettalkohols |
| 700/, Na2S04 |
| Beispiel 4 |
| a) 20% Mersolat |
| 200/, Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat
0 3,5 Minuten |
| 10% Na4P207 50 % Na2S04 |
| b) 17,5% Mersolat |
| 17,5 % Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat |
| 50/0 Sulfofettsäuresalz aus Laurinsäure 0 90 Sekunden |
| . |
| 100/0 Na4P207 |
| 5001, Na2S04 |
| c) 1501,) Mersolat |
| 15% Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonoäthyläther-palmitat
8 2 Minuten |
| 100/0 Na4P207 ". |
| 600/0 Na2S04 |
| Zusammensetzung des Präparates Siebrückstand |
| Dmchlaufzeit |
| Gewichtsprozent |
| Beispiel 5 |
| a) 15 °/o Tetrapropylenbenzolsulfonat |
| 1501() Sulfoestersalz aus gehärtetem Äthylenglykolmonomethyläther- |
| kokosfettsäureester |
| 51110 Anlagerungsprodukt von 10 Mol äthylenoxyd
an 1 Mol eines aus 18 10 Minuten |
| Talgfettsäure hergestellten Fettalkohols (JZ = 51) |
| 5010 Natriumseife aus C12-C1,-Kokosfettsäure |
| 600/, Na2S04 |
| b) 12,5 °/o Tetrapropylenbenzolsulfonat |
| 12,5°/o Sulfoestersalz aus gehärtetem Äthylenglykolmonomethyläther |
| kokosfettsäureester |
| 501, Sulfofettsäuresalz aus gehärteter Kokosfettsäure |
| 5010 Anlagerungsprodukt von 10 Mol Äthylenoxyd
an 1 Mol eines aus 0 10 Minuten |
| Talgfettsäure hergestellten Fettalkohols (JZ = 51) |
| 5°/o Natriumseife aus C12-Cis-Kokosfettsäure |
| 600/" NaZS04 |
| Beispiel 6 |
| a) 8 °/o Tetrapropylenbenzolsulfonat |
| 100/, Sulfoestersalz aus gehärtetem Äthylenglykolmonomethyläther- |
| kokosfettsäureester |
| 4°/o Anlagerungsprodukt von 10 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol eines
aus 0 8 Minuten |
| Talgfettsäure hergestellten Fettalkohols (7Z = 51) |
| 80/0 Natriumseife aus Cl,-C"-Kokosfettsäure |
| 700/0 Na2S04 |
| b) 80/, Tetrapropylenbenzolsulfonat |
| 100/0 Sulfoestersalz aus gehärtetem Äthylenglykolmonomethyläther- |
| kokosfettsäureester |
| 100/(, Sulfofettsäuresalz aus gehärteter Kokosfettsäure
0 2 Minuten |
| 40/0 Anlagerungsprodukt von 10 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol eines
aus |
| Talgfettsäure hergestellten Fettalkohols (JZ = 51) |
| 80/0 Natriumseife aus C12-Cis-Kokosfettsäure |
| 600/, Na2S04 |
| Beispiel ? |
| a) 30°/o Sulfoestersalz aus gehärtetem Kokosfett |
| 10°/o Sulfoestersalz aus Diäthylenglykolmonobutyläther-palmitat
0 3 Minuten |
| 600/, Na2S04 |
| b) 250/, Sulfoestersalz aus gehärtetem Kokosfett |
| 100/0 Sulfoestersalz aus Diäthylenglykolmonobutyläther-pahnitat
0 1 Minute |
| 5°/o Sulfofettsäuresalz aus Laurinsäure |
| 60°/o Na2S04 |
| Beispiel 8 |
| a) 10 °/o Tetrapropylenbenzolsulfonat |
| 100/" Sulfoestersalz aus gehärtetem Kokosfettsäuremethylester
27 3 Minuten |
| 10°/o Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonopropyläther-palmitat |
| 700/, Na2S04 |
| b) 10°/o Tetrapropylenbenzolsulfonat |
| 7,5 °/o Sulfoestersalz aus gehärteter Kokosfettsäure |
| 7,5°/o Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonopropyläther-palmitat
0 2,5 Minuten |
| 5010 Sulfoestersäuresalz aus gehärteter Kokosfettsäure |
| 700/0 Na2S04 |
| c) 10°/o Tetrapropylenbenzolsulfonat |
| 100/0 Sulfoestersalz aus gehärtetem Kokosfettsäuremethylester |
| 10°/o Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonopropyläther-palmitat
8,5 3 Minuten |
| 100/, Sulfofettsäuresalz aus gehärteter Kokosfettsäure |
| 600/, Na2S04 |
| "- Zusammensetzung des Präparates Siebrückstand Durchlaufzeit |
| Gewichtsprozent |
| Beispiel 9 |
| a) 10°/o Sulfoestersalz aus gehärtetem Palmkernfettsäuremethylester |
| 100/0 Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonomethyläther-palmitat |
| 501, Anlagerungsprodukt von 10 Mol Äthylenoxyd
an 1 Mol eines aus |
| Talgfettsäure hergestellten Fettalkohols (JZ = 50) 55 3 Minuten |
| 501, Natriumseife aus C"-C" Kokosfettsäure |
| 200/0 Na4P207 |
| 5001, Na2S04 |
| b) 7,5°/o Sulfoestersalz aus gehärtetem Palmkernfettsäuremethylester |
| 7,50/, Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonomethyläther-palmitat |
| 501, Sulfofettsäuresalz aus gehärteter Kokosfettsäure |
| 501, Anlagerungsprodukt von 10 Mol Äthylenoxyd
an 1 Mol eines aus 40 3 Minuten |
| Talgfettsäure hergestellten Fettalkohols (JZ = 50) |
| 501" Natriumseife aus C"-C" Kokosfettsäure - |
| 200/, Na4P20, |
| 5001, Na2S04 |
| c) 501, Sulfoestersalz aus gehärtetem Palmkemfettsäuremethylester |
| 501, Sulfoestersalz aus Äthylenglykolmonomethyläther-pahnitat |
| 10°/o Sulfofettsäuresalz aus gehärteter Kokosfettsäure |
| 501, Anlagerungsprodukt von 10 Mol Äthylenoxyd
an 1 Mol eines aus 21 3 Minuten |
| Talgfettsäure hergestellten Fettalkohols (JZ = 50) |
| 501, Natriumseife aus C"-Cis-Kokosfettsäure |
| 201)/o Na4P207 |
| 5001, Na2S04 |