DE2144592A1 - Detergensmittel - Google Patents

Description

Dr. Ing. A. van dar Warih β ς Dr. F, Lederer ' ^θ°· &7Γ

21 Hat-nourg QO
Wilstorfor Slraßa 32 Q 447/447a Ldn

Unilever N.Y.

Museumpark 1, Rotterdam/Holland

Detergensmittel

Priorität: 9.September 1970, England, Nr. 43213/70 3O.März 1971, England, Nr. 8133/71

Die Erfindung betrifft feste und flüssige Detergensmittel· Diese Mittel sind insbesondere für das Waschen von Textilien in Waschmaschinen bestimmt.

Detergensmittel enthalten einen aktiven Bestandteil und Gerüstmaterial zusammen mit anderen organischen und anorganischen Substanzen mit besonderen Punktionen in der Waschflotte Das Gerüstmaterial ermöglicht dem aktiven Detergens seine Reinigungsfunktion wirksam durchzuführen. Phosphate, beispiel weise Natriumtripolypliosphat, wurden seit vielen Jahren als Gerüstmaterial verwendet. Jedoch wurden neuerdings Bedenken hinsichtlich des Beitrags von Phosphat zu der Eutrophikation der inländischen Gewässer ausgesprochen.

Die Erfindung beschreibt nun Mittel, welche einen verringerte! oder keinen Gehalt an Phosphat besitzen, aber gutes Reinigungsvermögen aufweisen und die Textilien während des Wäschern weichmachen. Diese Mittel haben ein niedriges oder mittleres Schaumvermögen bei Verwendung des bekannten ternären Alrt-fv-

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gemisches aus Anionic, z.B. Alkylarylsulfonat, Nonionie und Seife ( Alkalisalze langkettiger Fettsäuren).

Die Erfindung schafft ein Detergensmittel, welches von 8 bis 2f> Gew.^ einer Mischung aus nichtionischem Aktivdetergens, anionischem Aktivdetergens und Alkalisalz^ langkettiger Fettsäuren und von 20 bis 50 Gew.# eines Gerüstbestandteils, bestehend aus wasserlöslichem Salz bzw. Salzen einer alpha-sulfonierten gesättigten Fettsäure mit von 14 bis 20 Kohlenstoffatomen, allein oder im Gemisch mit anderen Detergensgerüstmaterialien, und von 25 bis 72 $> anderer bekannter Bestandteile von Detergensmitteln umfasst. Das sulfonierte Fettsäuresalz wird allein oder in Mischung mit einem oder mehreren der bekannten Detergensgerüststoffe angewendet, beispielsweise sogenannten fällenden Gerüststoffen, welche unlösliche Calciumsalze bilden, wie z.B. Natriumorthophosphat

x»

und Natriumalkyl- und -alkenylsifcinateii und -malonatei.

und auch sequestrierende Gerüststoffe, welche entweder organi sehe oder anorganische sein können, z.B. Natriumhydrofurantetracarboxylat, Natriumpyrophosphat, Natriumnitrilotriacetat, Natriumäthylendiamintetraacetat, Natriumcitrat, Natriumtartrat, Natriummalat, Trinatriumcarboxymethyloxysuccinat, Fatriumoxydiacetat, Natriumoxydisuccinat und auch Polyelektrolytaufbaustoffe, z.B. Natriumpolyacrylat und -mischpolyäthylenmaleat. Sowohl die Natrium- wie die Kaliumsalze der sulfonierten Fettsäure können verwendet werden, obwohl, wie aus der folgenden Beschreibung hervorgehen wird, das Natriumsalζ bevorzugt wird. Die Ammonium-, alkylsubsti-

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tuierte Ammonium- und Aminsalze, beispielsweise Triäthanolamin ( zur Verwendung in flüssigen Zubereitungen),können benutzt werden. Die erfindungsgemässen Mittel werden andere

ausgewählt aus

bekannte Detergensmittelbestandteile, afcg»i«£tstx¥3SH alkalischen Stoffen, (^beispielsweise Silicate)) Sulfate, Germizide, Träger aktiven Sauerstoffs, Antiablagerungsagentien, Enzyme, fluoreszierende Substanzen, Parfüme und Wasser enthalten.

Die Mittel werden vorzugsweise einen Träger aktiven Sauerstoffs, z.B. Alkaliperborate, -percarbonate oder -persulfate enthalten. Ein weiterer bevorzugter Bestandteil ist ein wasserlösliches Silikat, z.B. Natriumsilikat. Das erfindungsgemässe Mittel ist zur Verwendung bei einer Konzentration des Mittels in der Waschflotte von 0,3 bis 0,6 Gew.$> bestimmt, kann aber auch bei anderen Konzentrationen angewendet werden. Ein ausreichender Wassergehalt, um gute Handhabung des Mittels zu ermöglichen, wird eingeschlossen werden,und ein neutrales Salz, z.B. Natriumsulfat, kann anwesend sein.

Innerhalb des Bereichs von 8 bis 25 Gew.$ (vorzugsweise 15 bis 20$),wie zu vor bereits erwähnt,werden die besonderen Aktivdetergentien vorzugsweise anwesend sein in den Bereichen

aktives Nonionic 1 bis aktives Anionic 4 bis 12$ Seife 3 bis 8$

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Beispiele der "benutzbaren aktiven Anionics sind Alkoholsulfate (° 10-20 ^ ^und ~^SVLl£ona-be_f Olefinsulf onate, Äthersulf ate und Alkylarylsulfonate. Andere in Detergensmitteln verwendete aktive Anionics können benutzt werden. Ein Beispiel eines brauchbaren aktiven Nonionics ist die äthoxylierte Alkoholklasse; vorzugsweise haben die Alkohole eine Kettenlänge von Cj_{0 2Q} und eine durchschnittliche Äthoxylierung von 5 bis 39» vorzugsweise 15 bis 25*Äthylenoxyd-

äthoxylierten

einheiten. Andere brauchbare Honionics sind die/Alkylphenole. Band II von "Surface Active Agents and Detergens" von Schwartz, Perry & Berch (1958) gibt Aktivdetergentien innerhalb dieser Klassen an. Die physikalische Form der sxs erfindungsgemässen festen Mittel kann beispielsweise sein: Flocken, Tabletten, Pulver (geblasen oder sprühgetrocknet), Granülen und extrudierte Formen.

Die Verwendung synthetischer Fettsäuren wie auch natürlichei Fettsäuren für das sulfonierte Material ist möglich. Der bevorzugte Bereich von sulfonierten!,völlig gehärtetem Fettsäuresalz beträgt von 10 bis 40?S_e Es wurde gefunden, dass das Alkylradikal mindestens C, . und vorzugsweise C,g xsk sein muss, um gute G-erüsteigenschaften zu besitzen. Dies soll aber nicht besagen, dass gewisse Mengen von C₁₂ oder weniger nicht geduldet werden können, aber solche Materialie fügen der gerüstbildenden Wirkung wenig oder nichts hinzu. Da natürliche Fettsäuren Gemische von Kettenlängen sind kann es notwendig sein, einige dieser nicht-wirkungsvollen Gerüstmaterialien in ein Jflaubixxax Mittel einzuschliessen oder Abtrennung der gewünschten Kettenlängen vorzunehmen«

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Die Kettenlänge des sulfonierten Fettsäuresalzes wird so niedrig wie möglich gehalten, weil Zunahme in der Kettenlänge das Molekulargewicht erhöht und daher den Anteil des für die Gerüstbildung verfügbaren Moleküls verringert. Ferner fällt die Löslichkeit der Salze mit Zunahme des Molekulargewichts und es wird angenommen, dass das Natriumsalz von wenig ^wert oberhalb einer Kettenlänge von Cp₀ sein würde. Es wurde gefunden, dass die C₁₈Kette das optimale Gerüstbildungsvermögen besitzt und Talgfettsäure die beste praktische Quelle ΛΜ>η Fettsäure für die Sulfonierung ist. Das Kaliumsalz ist das löslichere. Benutzung des Kaliumsalzes mag erfordern, dass die anderen Alkalisalze in dem Mittel im wesentlichen auch in der Kaliumform vorliegen· Das Ammoniumsalz kann ebenfalls benutzt werden,und das Triäthanolaminsalz ist von besonderer Bedeutung für flüssige Mittel,

Es wird vermutet, dass die alpajh-sulfonierten Persäuresalze ihre Brauchbarkeit als Gerüstbildner ihrem Vermögen der Ausfällung der Erdalkaliionen verdanken, ^s wurde auch gefunden, dass erfindungsgemässe Mittel bei der Wäsche die Textil!« weichmachen, und diese Wirkung ist wahrscheinlich eine Folge der Ablagerung dieses Niederschlags auf der Textiloberflache.

Es ist bekannt, dass alpha-sulfonierte Fettsäuresalze Aktivdetergensvermögen besitzen, aber die Auswertung ihrer Eigenschaften als Gerüstbildner hat die Grundlage für die vorliegende Erfindung geschaffen. Es wurde auch gefunden, dass sie die Textilien bei der Wäsche weichmachen.

Beispiele von erfindungsgemässen Mitteln werden im folgenden gegeben. Die Mittel werden hergestellt unter Verwendung der

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in der folgenden Tabelle angegebenen Gewiehtsanteile. Alle Mittel besassen niedriges/mittleres ^üehaumvermögen, jedoch wurde gefunden, dass die erhaltene Schaummenge mit der Menge an vorhandener sulfonierter Fettsäure zunahm. Die Seife (Pristerine 63 der Firma Price Brothers,Bromborough,England) besass eine Kettenlängeverteilung von C. *-2$, C₁₆-31^, C ₁₈( gesättigt )-65?£ und C₁₈(ungeeättigtj-2#. Seifen sind Alkalisalze langkettiger Fettsäuren. Die sulfonierten Säuren wurden durch Umsetzen der Säure mit Schwefeltrioxyd hergestellt

Tabelle
Bestandteile Beispiele

J 2 3 4 5 6 7 8 9* 10

Natriumtalg- 2Ö (völlig gehärtet)-fettsäure-alphasulfonat

Gehärtete Talg- 4 natriumseife

Talg(völlig
gehärtet)-alkohol 25ÄO

Natriumdodecylb en ζ οIsulfonat
(055)

4 8

25 30 35 40 45 34 32 31 29 56789134.6

3 8

4 8

3 8

2
8

6
9

6
7

6
6

6 4

Natriumperborat 20 Natriumsilikat 8

20 20 20 20 20 20 20 20 20 888888888

Fluoreszierende Stoffe, Natriumcarbox^ethylcellulose, Natrium sulfat und Wasser bilden den Rest des Mittels.

Ein analoges Mittel auf der Basis von Kaliumsalzen wurde ebenfalls hergestellt.

Die Mittel wurden verglichen hinsichtlich ihres Reinigungsvermögens mit einem typischen Standardmittel, welches ein Phosphatgerüststoff enthielt und die folgende Zusammensetzung

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Natriumdodecylbenzolsulfonat (055) Aktives Nonionic( völlig gehärteter Talgalkohol 25 ÄO)

Natriumtripοlyphosphat Natriumperborat Natriumsilikat

35* 20%

5%

Rest: Natriumsulfat, Wasser, Natriumcarboxymethylcellulose und fluoreszierende Stoffe.

Ein ^tandard-Detergensmittel besass ein Reinigungsνermögen von 59,0 bei 50⁰C und 70,1 bei 70⁰C. Das Reinigungsvermögen wurde gemessen unter Verwendung von Dacron/Baumwolle-Testwäsche, beschmutzt mit künstlichem Sebum und Staubsaugerschmutz in Wasser von 18⁰H (Verhältnis von Ca : Mg 2:1). Beispiel 1 hatte ein Reinigungsvermögen von 54,8 bei 50⁰C und 69,9 bei 70⁰C, Beispiel 6 hatte ein Reinigungsvermögen von 61,7 bzw. 74,9 bei diesen Temperaturen, ^as Reinigungsvermögen dieser erfindungsgemässen Mittel war somit vergleic! bar demjenigen des Standardmittels_e Die Beispiele 2, 3, 4 und 5 hatten Reinigungsvermögen zwischen den Vierten für die Beispiele 1 und 6.

Das Reinigungsvermögen (D), angegeben als Prozentsatz, wurde unter ^verwendung eines Elrepho-Reflektometers durch Messung

folgender Parameter bestimmt:

Rc - Reflektanz des reinen Materials Rs - Reflektanz des beschmutzten Materials Rw - Reflektanz des gewaschenen Materials

und unter Anwendung der formel: ^ Rw-Rs

χ 100

Rc - Rs

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Beispiel	500C
7	63,0
8	61,3
9	57,7
9(Kalium-Analogon)	58,6

Das beschmutzte Material wurde in einer 0,öligen Lösung des Mittels während 10 Minuten in einem lergotometer mit 90 Schwingungen pro Minute gewaschen und während 2 Minuten in Wasser von 18° französischer Härte gespült.

Die Mittel der Beispiele 7,8, 9 und 10 ermöglichen,Änderungen der Anteile der ternären Mischbestandteile zu untersuchen Das erhaltene jeweilige Reinigungsvermögen war*

70⁰O 70,4 70,4 70,θ 70,6

10 55,7 69,9

Das Analogon des Beispiels 9 unter Verwendung von Kaliumsalzen wurde hergestellt unteijVerwendung der Kaliumsalze anstell der Natriumsalze bei allen Alkalibestandteilen des Ansatzes. Diese Ansätze zeigten zufriedenstellendes Reinigungsvermögen im Vergleich zu dem Standardmittel, welches ein Reinigungsvermögen von 58,3 bzw. 64,2 bei 50⁰C bzw. 70⁰C unter den gleichen Prüfbedingungen aufwies»

Es wird empfohlen, dass ein erfindungsgemässes Mittel bei pH-Werten in der Waschflotte von über 9,5 angewendet wird.

Somit schafft die Erfindung schwach- bis mittelmässig-schäumende phosphatfreie Detergensmittel mit annehmbarem Reinigungsvermögen. Ersatz des Phosphatgerüststoffbestandteils durch das sulfonierte Fettsäuresalz wurde bewerkstelligt ohne Verschlechterung des Schaumvermögens, welches niedrig

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bleiben soll. Die erfindungsgemässen Mittel können mit -Erfolg; in Pulverform hergestellt werden,

Beispiel 11

Natriumsalz von alpha-Sulfo-gehärtete-Talgfettsäure 17,

Natriumorthophosphat 7,

Alkylbenzolsulfonat . #

Natriumsalze von ±äÜD langkettigen fettsäuren

Talgalkohol 25ÄO ·-

Alkalisches Natriumsilikat

Palmkernäthanolamid 22,0?ί

Rest: Natriumcarboxymethylcellulose, Natriumsulfat, Stabilisatoren»

Dieses Mittel, welches die Verwendung eines sulfonierten Fettsäuresalzes mit einem Phosphatgerüststoff zeigt, erwies sich in seinem Reinigungsvermögen als im wesentlichen gleichwertig einem Mittel mit Natriumtripolyphosphat als Gerüststoff.

Alle in den Beispielen angegebenen Mittel waren auch in ihrem Weichmachungsvermögen mit einem Natriumtripolyphosphat als Gerüststoff enthaltenden Ansatz.vergleichbar.

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Claims (7)

-10-Patentansprüche

1. Detergensmittel, umfassend von 8 bis 25 Gew.# einer
Mischung aus nichtionischem Aktivdetergens, anionischem
Aktivdetergens und Alkalisalz langkettiger Fettsäuren
und von 20 bis 50 Gew.^ eines Gerüststoffbestandteils, bestehend aus wasserlöslichem Salz bzw. Salzen einer alphasulfonierten gesättigten Fettsäure mit von 14 bis 20 Kohlenstoffatomen, allein oder in Mischung mit anderen Detergens-

bekannter
gerüstmaterialien, und von 25 bis 72^ anderer/Bestandteile

von Detergensmitteln«

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die sulfonierte Fettsäure von 16 bis 20 Kohlenstoffatome
enthält.

3. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel mindestens 5 Gew.# des sulfonierten Fettsäuresalzes enthält.

4. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das sulfonierte Fettsäuresalz das Natriui salz ist*

5. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anwesende sulfonierte Fettsäuresalz mindestens 50 Gew.# von C,_QMaterial enthält.

IO

6. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diä aktiven Detergentien zugegen sind in Mengen von:

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Aktives Nonionic Aktives Anionic Fettsäuresalz

7. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung der aktiven Detergentien in einer Menge von 15 Ms 20$ zugegen ist.

1 Ms 10 Gew. 4 "bis 12 Gew. 3 bis 8 $