DE2811543C2 - Verfahren zur Verbesserung körniger Wasch- oder Reinigungsmittel - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung körniger Wasch- oder ReinigungsmittelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern körniger sprühgetrockneter Wasch- oder Reinigungsmittel,
insbesondere ein Verfahren zur Verminderung der Menge an wasserunlöslichen Substanzen, die an dem
Waschgut wahrend der Wäsche mit einem ein anionisches oberflächenaktives Mittel, ein Alkallmetallsllicat und
ein Alkallmetallcarbonat enthaltenden körnigen Wasch- oder Reinigungsmittels haften bleiben, durch Oberflächenbehandlung
des körnigen Wasch- oder Reinigungsmittels.
Seitdem erkannt wurde, daß die In körnigen Wasch- oder Reinigungsmitteln bisher vornehmlich als anorganische
Builder verwendeten Phosphate eine Umweltverschmutzung hervorrufen, wurden von der Waschmittelindustrie
die verschiedensten Versuche unternommen, den Phosphatgehalt körniger Wasch- und Reinigungsmittel
zu senken. Diesen Versuchen war teilweise Erfolg beschieden. Ein Versuch zur weltestgehenden Verringerung
des Phosphatgehalts besteht In der gemeinsamen Verwendung von Slllcaten und Carbonaten von Alkalimetallen
als anorganische Builder und in der Verringerung der Menge an verwendetem Alkallmetallphosphat. Diese
Versuche fahrten zu verschiedenen körnigen Wasch- oder Reinigungsmitteln niedrigen Phosphatgehalts.
Da Alkalimetallsilicate mit gasförmigem Kohlendloxid unter Bildung wasserunlöslicher Substanzen reagieren,
neigen diese körnigen Wasch- oder Reinigungsmittel bei Ihrer Lagerung zur Absorption von in der Luft enthaltenem
Kohlendloxid, wobei sich In den Wasch- oder Reinigungsmitteln wasserunlösliche Substanzen bilden.
Wenn sich diese wasserunlöslichen Substanzen einmal gebildet haben, beeinträchtigen sie einerseits die Waschoder
Reinigungskraft körniger Wasch- oder Reinigungsmittel per se und bleiben andererseits an dem Waschgut
haften, so daß sie den Handels- und Gebrauchswert solcher körniger Wasch- oder Reinigungsmittel erheblich
beeinträchtigen. Aus der DE-AS U 25 580 ist es zwar bereits bekannt, die Oberfläche von Wasch- und Reinigungsmitteln
mit Pulversubstanzen zu bestäuben, welche In der Lage sind, flüssige waschaktive Substanzen zu
adsorbieren, um gut rieselnde und nicht zusammenbackende Pulver zu erhalten. Hierbei kommt es auf eine
Verhinderung der Reaktion von Alkallmetallslllcaten mit gasförmigem Kohlendloxid nicht an, es wird auch
nicht erwähnt, daß die In der DE-AS 11 25 580 aufgeführten Maßnahmen zur Lösung dieses Problems beitragen
können. Dies gilt erst recht für sprühgetrocknete Wasch- und Reinigungsmittel, die eine für die unerwünschte
Reaktion Alkallmetallslllcat/Kohlendloxld eine besonders große Oberfläche aufweisen.
Erflndungsgemaß sollen nun die angeführten, bei körnigen und sprühgetrockneten Wasch- oder Reinigungsmitteln
mit Alkallmetallslllcaten und Alkallmetallcarbonaten als anorganischen Buildern unvermeidlichen Nachtelle
beseitigt werden. Die Lösung der Aufgabe und der Gegenstand der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen.
Im Vergleich zu körnigen Wasch- oder Reinigungsmitteln, deren Teilchen nicht mit einem anorganischen
Pulver bedeckt sind, besitzen körnige Wasch- oder Reinigungsmittel gemäß der Erfindung einen großen Gehalt
an wasserunlöslichen Substanzen pro Gewichtseinheit. Wenn jedoch die körnigen Wasch- oder Reinigungsmittel
gemäß der Erfindung zum Waschen verwendet werden, Ist die Menge an am Waschgut haftenden wasserunlöslichen
Substanzen geringer als Im Falle körniger Wasch- oder Reinigungsmittel, deren Teilchen nicht mit einem
anorganischen Pulver bedeckt sind. Dies werden die später folgenden Beispiele zeigen. Der Grund dafür beruht
vermutlich darauf, daß das auf den Wasch- oder Reinigungsmittelkörnchen befindliche anorganische Pulver
derart felntelllg Ist, daß es kaum am Waschgut haftenbleibt und daß die In dem körnigen Wasch- oder Reinigungsmittel
enthaltenen Alkalimetallsilicate Infolge Ihrer Bedeckung mit einem felntelllgen anorganischen
Pulver wettestgehend daran gehindert werden, mit Kohlendloxid wasserunlösliche Substanzen zu bilden.
Erfindungsgemäß wird zum Bedecken der Wasch- oder Reinigungsmittelteilchen ein wasserunlösliches anorganisches
felntelllges Pulver einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 1,5 Mikron, bestehend aus
Magnesiumoxid, Aluminiumhydroxid, schwerem Calciumcarbonat, d. h. Calciumcarbonat unter Ausschluß von
gefälltem Cal.iumcarbonat, gefällter Kieselsäure (hergestellt aus Natrlumslllkat) und/oder Titanoxid, verwendet.
Das erflndungsgemaß als Deckmaterial verwendete fetntelllge anorganische Pulver muß einen durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von weniger als 1,5 Mikron aufweisen. Wenn das Deckmaterlal einen Teilchendurchmesser
von über 1,5 Mikron aufweist, besteht ,die Gefahr, daß es an dem Waschgut haftenbleibt. Pro 100
Gewichtstelle des körnigen Wasch- oder Reinigungsmittels wird (werden) zweckmäßlgerwetse 0,3 bis 5, vorzugsweise
0.3 bis 4 Gewlchtsteil(e) Deckmaterlal verwendet. Die Verwendung von mehr als 5 Gewichtstellen Deck-
material (pro 100 Gewichtstelle körniges Wasch- oder Reinigungsmittel) ist unzweckmäßig, da dann eine Gefahr
besteht, daß das Deckmatertal an dem Waschgut haften- bzw. hangenbleibt.
Das Beaufschlagen der Oberfläche der Wasch- oder Reinigungsmittelteilchen mit dem Deckmaterial kann
durch Vermischen des körnigen Wasch- oder Reinigungsmittels mit dem Deckmatertal mit Hilfe eines Drehoder
Vibrationsmischers oder mit Hilfe eines Pfannen-, Taumel- oder Vibrationsgranulators erfolgen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung laßt sich auf samtliche sprühgetrockneten körnigen Wasch- oder Reinigungsmittel
mit mindestens einem anionischen oberflächenaktiven Mittel als aktivem Bestandteil und einem
Alkalimetallsilicat und einem Alkalimetallcarbonat als anorganischen Buildern anwenden.
In körnigen Wasch- oder Reinigungsmitteln vornehmlich verwendete anionische oberflächenaktive Mittel sind
beispielsweise w
a) Alkylbenzolsulfonate mit 8 bis IS Kohlenstoffatomen Im Alkyltell,
b) Alkylsulfate mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Alkylteil,
c) Alkyiathersulfate mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen Im Alkylteil und daran addierten 1 bis 8 Äthylenoxldelnheit(en),
is
d) α-0'.eflnsulfonate von «-Olefinen mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen (die Alkensulfonate und Hydroxyalkansulfonate
enthalten können),
e) Alkansulfonate aus Paraffinen mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen,
0 Salze höherer Fettsäuren,
0 Salze höherer Fettsäuren,
g) Salze von Kondensaten aus höheren Fettsäuren und Taurin (N-Acylaminoäthansulfonate),
h) Salze von Sulfobernstelnsäuredlalkylestern und dgl.
Die anlonlschen oberflächenaktiven Mittel werden zweckmäßigerweise In Form Ihrer Alkallmetallsaize zum
Einsatz gebracht. Anionische oberflächenaktive Mittel vom Sulfonat- oder Sulfat-Typ gelangen zweckmäßigerweise
In Form Ihrer Magnesiumsalze zum Einsatz.
Körnige Wasch- oder Reinigungsmittel enthalten In der Regel mindestens eines der genannten anionischen
oberflächenaktiven Mittel In einer Menge von 10 bis 40 Gew.-%. Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich
auch mit körnigen Wasch- oder Reinigungsmitteln durchführen, die neben anionischen oberflächenaktiven
Mitteln auch noch nlcht-lonlsche oberflächenaktive Mittel und/oder amphotere oberflächenaktive Mittel enthalten.
Nlcht-ionlsche oberflächenaktive Mittel sind beispielsweise Polyoxyäthylenalkyläther, Polyoxyäthylenalkyl- w
phenoläther, Polyoxyäthylenfettsäureester, Polyoxyäthylensorbltanfettsäureester, Saccharosefettsäureester, Fettsäurealkylolamlde
und dgl. Amphotere oberflächenaktive Mittel sind beispielsweise oberflächenaktive Mittel
bzw. Netzmittel vom Betain-Typ, z. B. Lauryldlmethylcarboxymethylammonlumbetatn u. dgl., oberflächenaktive
Mittel bzw. Netzmittel vom Alanin-Typ und oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel vom Imldazolln-Typ.
Erflndungsgemäß zu verbessernde körnige Wasch- oder Reinigungsmittel können neben den Alkallmetallsilieaten
(M1O ■ xSlOj, worin χ = 2,0 bis 3,6 und M = ein Alkallmetall) und Alkalimetallcarbonate!! (beispielsweise
M2COj, worin M = ein Alkallmetall) als anorganische Builder auch Alkallmetallphosphate, z. B. Trlpolyphosphate,
Pyrophosphate u. dgl. und/oder Alkallmetallblcarbonate enthalten. Bei körnigen Wasch- oder Reinigungsmitteln
niedrigen Phosphorgehalts sollte Ihr Alkalimetallphosphatgehalt In der Regel weniger als
IS Gew.-% betragen. Wenn körnige Wasch- oder Reinigungsmittel dieser Art erflndungsgemäß behandelt 4U
werden sollen, Ist es zweckmäßig, Ihren Alkallmetallslllcatgehalt auf 4 bis 20 Gew.-96 und Ihren Alkallmetallcarbonatgehalt
auf 2 bis 40 Gew.-% einzustellen.
Erflndungsgemäß zu verbessernde körnige Wasch- oder Reinigungsmittel können zusätzlich noch organische
Builder, ζ. B. Citrate, Malate, Tartrate, Malelnsäurepolymerlsate, alkylsubstitulerte Succlnate, Oxydlacetate u.
dgl., ferner wasserlösliche Sulfate, die Wlederablagerung verhindernde Mittel, z. B. Carboxymethylcellulose,
Polyäthylenglykol, Polyvinylalkohol u. dgl., Schaumsteuerstoffe, fluoreszierende Aufheller, Bleichmittel, Farbstoffe,
Parfüms u. dgl. enthalten.
(Gew.-%)
•J2. 5 | Natriumalkylbenzolsulfonat (R: etwa Cn) | 15 | 10 | 10 | 5 |
Natrium-a-oleGnsulfonat (R: Ch bis Cig) | - | 10 | 10 | 20 | |
Φ | Natriumalkylpolyoxyäthylenäthersulfat | 5 | 5 | - | - |
pio | (R: Cu bis Cis, P = etwa 3) | ||||
Natriumalkylsulfat (R: Cn bis Cis) | 5 | - | 5 | 5 | |
Natrium tripolyphosphat | 15 | 15 | - | - | |
Natriumpyrophosphat | - | - | 12 | - | |
NatriumsUicat (SiO2ZNa2O = 2,8/1) | 18 | 15 | 7 | 15 | |
Natriumcarbonat | - | 3 | 11 | 35 | |
Natriumsulfat | 30 | 32 | 32 | 9 | |
sonstige Bestandteile *) | 2 | 2 | 3 | 3 | |
1V 20 | Wasser | 10 | 8 | 10 | 8 |
' ·) Mittel zur Verhinderung einer Wiederablagening, Schaumsteuerstone und fluoreszierende Aulheller
r Die körnigen Wasch- oder Reinigungsmittel einer Zusammensetzung entsprechend Tabelle I und einer durch-
einzelnen körnigen Wasch- oder Reinigungsmitteln eine gegebene Menge Magnesiumoxidpulver eines gegebe-
' nen Teilchendurchmessers zugesetzt, worauf das Ganze 5 min lang mittels eines Mischers vom V-Typ gemischt
wird. Hierdurch wird das Magnesiumoxidpulver in ausreichendem Maße an der Oberfläche der Wasch- oder
. Reinigungsmittelteilchen zum Haften gebracht.
30 Nachdem die einzelnen körnigen Wasch- oder Reinigungsmittel die geschilderte Oberflachenbehandlung
erfahren haben, werden quantitativ ihr Gehalt an wasserunlöslichen Substanzen und Ihr Haftenbleiben am
Waschgut ermittelt.
1 oder Relnlgungsmittelkarton einer Wasserdampfdurchlässigkeit von 50 g/m2/24 h gefüllt, worauf der Karton
hermetisch verschlossen und In eine Testkammer gestellt wird. Danach wird die Luft In der Testkammer durch
wassergesättigtes gasförmiges Kohlendloxid ersetzt. Während des Versuchs wird 8 h lang wassergesättigtes
40 gasförmiges Kohlendloxid mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,5 l/min in die Testkammer eingeblasen.
normaler Atmosphäre.
Nach beendetem Einblasen des Kohlendloxids wird aus dem Karton eine gegebene Menge Wasch- oder Reinigungsmittel
entnommen, genau gewogen und In ein Testrohr überführt. Danach werden in das Testrohr etwa
: 4S 3OmI heißen Wassers eingefüllt. Die löslichen Substanzen des Wasch- oder Reinigungsmittels werden In
Lösung gebracht, Indem das Teströhrchen In ein Wasserbad einer Temperatur von 90° C gestellt wird. Die Im
Wasch- oder Reinigungsmittel enthaltenen unlöslichen Substanzen werden abzentrlfuglert.
Die Maßnahmen der Zugabe von heißem Wasser zu den wasserunlöslichen Substanzen und des Abzentrlfu-
: gierens der restlichen wasserunlöslichen Substanzen werden zweimal wiederholt. Die letztlich übriggebliebenen
so wasserunlöslichen Substanzen werden bis zur Gewichtskonstanz 2 h lang bei einer Temperatur von 105° C
getrocknet. Dieses konstante Gewicht an wasserunlöslichen Substanzen wird als Im Wasch- oder Reinigungsmittel
enthaltene Menge an wasserunlöslichen Substanzen angesehen.
■' Test bezüglich des Haftenbleibens am Waschgut:
Dasselbe körnige Wasch- oder Reinigungsmittel, wie es auch bei dem Test zur quantitativen Ermittlung des
ι Gehalts an wasserunlöslichen Substanzen verwendet wurde, wird zum Waschen dunkelfarbiger Hemden,
ι Socken, Handtücher u. dgl. in einer elektrischen Trommelwaschmaschine verwendet. Die Waschbedingungen
' sind folgende:
verwendetes Wasser: Leitungswasser
65 Temperatur: 25° C
beendetem Waschvorgang wird das Waschgut von selbst trocknen gelassen. Danach werden die an den
gewaschenen Stücken haftengebliebenen Substanzen abgebürstet und zur Bewertung auf folgender Basis auf
schwarzem Papier gesammelt:
gewaschenen Stücken haftengebliebenen Substanzen abgebürstet und zur Bewertung auf folgender Basis auf
schwarzem Papier gesammelt:
A: Es lassen sich keine haftengebliebenen Substanzen feststellen
B: Es lassen sich eben Spuren haftengebliebener Substanzen feststellen
C: Es lassen sich haftengebliebene Substanzen feststellen
D: Es läßt sich eine Menge haftengebliebener Substanzen feststellen
Die folgende Tabelle II zeigt die Ergebnisse der verschiedenen Tests. Darüber hinaus enthält die Tabelle II
auch noch Angaben über die Teilchengröße und Menge des verwendeten Magnesiumoxidpulvers.
auch noch Angaben über die Teilchengröße und Menge des verwendeten Magnesiumoxidpulvers.
Versuch Nr. 1 2.3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Reinigungsmittelzusammensetzung
zugesetzte Menge ♦) 0 0,1 0,3 2,0 4,0 5,0 7,0 2,0 2,0 2,0 0 2,0 7,0 2,0 0 2,0 7,0 2,0
wasserunlösliche 5,3 3,6 2,4 4,0 5,9 6,9 8,8 4,0 4,3 4,3 3,1 3,9 8,7 4,3 3,2 4,0 8,8 4,2
(%)*·) . (5,3) (3,5) (2,1) (2,0) (2,1) (2,1) (2,3) (2,0) (2,3) (2,3) (3,1) (1,9) (2,2) (2,3) (3,2) (2,0) (2,3) (2,2)
*) Gewichtsteil pro 100 Gewichtsteile körniges Wasch- oder Reinigungsmittel
*·) Die Zahlen in Klammern entsprechen der Menge an wasserunlöslichen Substanzen, die auf Natriumsilicat zurückzuführen sind.
*·) Die Zahlen in Klammern entsprechen der Menge an wasserunlöslichen Substanzen, die auf Natriumsilicat zurückzuführen sind.
Aus Tabelle II geht hervor, daß ein körniges Wasch- oder Reinigungsmittel der Zusammensetzung A, das
Natriumsllicat, jedoch kein Natriumcarbonat enthält, als Ergebnis einer Umsetzung zwischen dem Natrlumsilicat
und gasförmigem Kohlendioxid eine Menge an wasserunlöslichen Substanzen bildet (vergleiche Versuch
Nr. 1). Bei körnigen Wasch- oder Reinigungsmitteln der Zusammensetzung B, C bzw. D, die neben Natriumsllicat
auch Natriumcarbonat enthalten, 1st es unmöglich, die auf Natriumsllicat zurückzuführenden wasserunlöslichen
Substanzen zu verringern und folglich den Grad des Haftenbleibens der wasserunlöslichen Substanzen am
Waschgut zu senken, sofern man nicht die Oberflächenbehandlung des Wasch- oder Reinigungsmittels mit
einem Magnesiumoxidpulver einer durchschnittlichen Teilchengröße des Magnesiumoxids von weniger als 1,5
Mikron und, bezogen auf 100 Gewichtsteile des körnigen Wasch- oder Reinigungsmittels, 0,3 bis 5 Gewichtstell(en)
Magnesiumoxidpulver durchführt (vergleiche Versuche 3 bis 6, 8, 12 und 16). Wenn kein Magnesiumoxid
verwendet wird (vergleiche Versuche Nr. 1, 11 und 15) oder die Magnesiumoxidmenge zu gering ist
(vergleiche Versuch Nr. 2), ist es unmöglich, die gesamten Oberflächen der Wasch- oder Reinigungsmitteltellchen
in ausreichendem Maße zu bedecken. Folglich Ist es auch in einem solchen Falle unmöglich, das Natriumsllicat
gegen ein Wasserunlöslichwerden zu schützen, was zum Haftenbleiben der wasser .^»lichen Substanzen
an dem Waschgut führt. Im Falle, daß der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Magnesiunioxids zu groß
!st (vergleiche Versuche Nr. 9, 10, 14 und 18) oder die Menge an Magnesiumoxid übermäßig ist (vergleiche
Versuche Nr. 7, 13 und 17) haftet das Magnesiumoxid per se am Waschgut. Beide Fälle sind also unerwünscht.
Ein körniges Wasch- oder Reinigungsmittel der Zusammensetzung B entsprechend Tabelle 1 erfährt eine
Oberflächenbehandlung mit Alumlnlumhydroxidpulver, schwerem Calclumcarbonatpulver, gefällter Kieselsäure,
Titanoxidpulver u. dgl. Die Oberflächenbehandlung wird in der geschilderten Weise durchgeführt. Hierbei erhält
man verschiedene Wasch- oder Reinigungsmittel, die in entsprechender Weise auf Ihren Gehalt an wasserunlöslichen
Substanzen bzw. ihr Haftenbleiben am Waschgut untersucht werden.
Die Ergebnisse finden sich in der folgenden Tabelle III.
Versuch Nr.
anorganisches Pulver
anorganisches Pulver
19 20 21 22 23 24
Aluminiumhydroxid schweres
Calciumcarbonat
25 26 27 28 29 30
gefällte Kieselsäure Titanoxid
gefällte Kieselsäure Titanoxid
durchschnittliche
Teilchendurchmesser
(μΐη)
Teilchendurchmesser
(μΐη)
zugesetzte Menge *)
wasserunlösliche
Substanzen
Substanzen
Bewertung der
haftengebleibenen
Substanzen
haftengebleibenen
Substanzen
1,0 1,0 4,0 1,0 1,0 4,0 1,0 1,0 4,0 1,0 1,0 4,0
2,0 7,0 2,0 2,0 7,0 2,0 2,0 7,0 2,0 2,0 7,0 2,0 4,0 8,8 4,3 3,9 8,7 4,3 3,9 8,7 4,2 4,0 8,7 4,2
(2,0) (2,3) (2,3) (1,9) (2,2) (2,3) (1,9) (2,2) (2,2) (2,0) (2,2) (2,2)
ACCACCACCACC
*) Gewichtsteil pro 100 Gewichtsteile körniges Wasch- oder Reinigungsmittel
**) Die Zahlen in Klammern entsprechen der Menge an wasserunlöslichen Substanzen, die auf Natriumsllicat zurückzuführen sind.
**) Die Zahlen in Klammern entsprechen der Menge an wasserunlöslichen Substanzen, die auf Natriumsllicat zurückzuführen sind.
Aus Tabelle III ergibt sich, daß auch andere anorganische Pulver, nämlich pulverförmiges Aluminiumhydroxid,
schweres Calciumcarbonat, gefällte Kieselsäure, Titanoxid u. dgl. bei der Oberflachenbehandlung körniger
Wasch- oder Reinigungsmittel ähnlich wie Magnesiumoxidpulver gute Ergebnisse liefern. Voraussetzung hierfür
1st allerdings, daß der Teilchendurchmesser und die Menge an dem anorganischen Pulver auf einen richtigen
Claims (3)
1. Verfahren zum Verbessern körniger Wasch- und Reinigungsmittel mit einem Gehalt an mindestens
einem anionischen oberflächenaktiven Mittel und einem Alkalimetallsillcat, gegebenenfalls mit weiteren üblichen
Zusätzen, wobei man. bezogen auf 100 Gewichtsteile, 0,3 bis S Gewichtstelle eines wasserunlöslichen
anorganischen, felnteülgen Pulvers einer durchschnittlichen Teilchengröße von unter 1,5 Mikron, bestehend
aus Magnesiumoxid, Aluminiumhydroxid, schwerem Calciumcarbonat, d. h. Calcii'mcarbonat ohne gefälltes
Chlciumcarbonai, gefällter Kieselsäure und/oder Titanoxid auf dem körnigen Wasch- oder Reinigungsmittel
zum Haften bringt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein sprühgetrocknetes Wasch- und Reinigungsmittel
mit einem Gehalt an einem Alkallmetallcarbonat einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als zu verbesserndes körniges Wasch-
und Reinigungsmittel ein solches mit 10 bis 40 Gew.-% eines anionischen oberflächenaktiven Mittels, 4 bis
20 Gew.-% eines Alkalimetallsilicate und 2 bis 40 Gew.-% eines Alkallmetallcarbonats verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als zu verbesserndes körniges Waschoder
Reinigungsmittel ein solches mit einem Alkalimetallphosphatgehalt von weniger als IS Gew.-% verwendet.
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