DE2834224C2

DE2834224C2 - Farbstabile Präparationen von Waschmittelaufhellern

Info

Publication number: DE2834224C2
Application number: DE2834224A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Chem. Dr. 6056 Heusenstamm Friedrich; Hans Dipl.-Chem. Dr. 6238 Hofheim Frischkorn; Gerhard 6272 Niedernhausen Hitschfel; Guenter 6200 Wiesbaden Hohlfeld; Thomas Dipl.-Chem. Dr. 6232 Bad Soden Martini
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1978-08-04
Filing date: 1978-08-04
Publication date: 1980-02-21
Also published as: DE2834224B1; JPS5525478A; EP0008669A1

Description

O-

NH

^N

:^N

(HOCH₂CH₂I₂-I

SO₃Na NH

V-CH=CH-\~\-NH-< ~ N
SO₃Na N-(CH₂CH₂OH)₂

oder

und 1 bis 100 Gew.-% Polyvinylalkohol, bezogen auf das Gewicht des Aufhellers bestehen.

2. Präparationen nach Anspruch 1, enthaltend 10 — 50 Gew.-% Polyvinylalkohol, bezogen auf optischen Aufheller.

3. Verfahren zur Hersteilung der Präparationen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufheller mit einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol vermischt, trocknet und pulverisiert.

Es ist bekannt, daß bei bestimmten optischen Aufhellern, insbesondere bei solche» aus der Reihe der Bis-triazinylstilben-di-sulfonate, Vergrününgen auftreten, wenn sie Waschmitteln zugesetzt werden, die sekundäre Alkansuifonate enthalten. Die Vergrününgen. die besonders bei hoher Luftfeuchtigkeit und längerem Lagern bei erhöhter Temperatur auftreten, sind aber unerwünscht, da die Waschmittelindustrie besonders bei Haushaltsmitteln auf einen rein weißen oder blauen Farbton Wert legt. Da man auf der einen Seite auf die sekundären Alkansuifonate als Tensid nicht verzichten möchte und man auf der anderen Seite den günstigen Preis, das gute Zichvermögcn und den hohen Weißgrad der zur Vergrünung neigenden Waschmittelaufheller ausnützen will, stellt sich die Aufgabe, diese Aufheller so zu modifizieren, daß eine Verfärbung von Waschpulvern, die derartige Aufheller enthalten, auch bei längerer feuchter Lagerung nicht auftritt.

Es wurde nun gefunden, daß man solche Verfärbungen verhindern kann, wenn man die optischen Aufheller zuvor mit Polyvinylalkohol behandelt. Gegenstand der Erfindung sind somit farbstabile Präparationen von Waschinittelaufhcllern, die aus einem oder mehreren optischen Aufhellern der Formel

NH SO₃Na NH

N >— NH-< V- CH = CH-< ^—NH^ N ^N \=j/ \=/ N^

(HOCH₂CH₂J₂-N SO₃Na N-(CH₂CH₂OH)₂

und 1 bis 100Gew.-% Polyvinylalkohol, bezogen auf das Gewicht des Aufhellers, bestehen.

Als Polyvinylalkohol kommt sowohl voll- wie auch teilverseifter Polyvinylalkohol in Frage. Der Verseifungsgrad liegt zwischen ca. 60 und 100%, vorzugsweise zwischen 80 und 100%. Der mittlere Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohol beträgt 300 bis 10 000, vorzugsweise 450 bis 5500. Außer Homo-Polyvinylalkohol können auch Mischpolymerisate verwendet werden wie beispielsweise Acrylamidcopolymere, Eslercopolymere, Copolymere mit Allylderivaten oder auch modifizierte Polyvinylalkohole bzw. mit Äthylenglykol gepfropfte Polyvinylalkohole. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Präparationen geschieht in der Weise, daß man den optischen Aufheller in der erforderlichen Menge in einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol fein verrührt und das Gemisch anschließend trocknet Der dabei anfallende Trockenkuchen wird dann pulverisiert. Nach einer bevorzugten Verfahrensweise wird die Aufhellerpräparation nach bekannten Methoden in einer Sprühanlage getrocknet, beispielsweise bei Sprüheingangstemperaiuren von 150 bis 350° C, vorzugsweise 200 bis 220° C.

Die oben beschriebene Art der Präparierung eignet sich im Prinzip für alle optischen Aufheller, die in Waschpulvern mit einem Gehalt an sekundären Alkansulfonat einen Farbumschlag erleiden. Wegen ihrer praktischen Bedeutung kommen im wesentlichen die drei eingangs aufgeführten Aufheller in Frage. Diese können als 100% reine Wirksubstanz vorliegen, in der Praxis wird man aber meistens von der Handelsware ausgehen, die nur ca. 70 Gew.-% Wirksubstanz enthält. Der Rest sind Stellmittel wie Natrium-carbonat, -chlorid, -sulfat und geringe Mengen Polyäthylenglyko-Ie.

Das Verhältnis von Polyvinylalkohol zu Aufheller, entweder in seiner reinen Form oder als Handelsware, soll nicht unter 1 Gew.-% liegen, bezogen auf den Aufheller, vorzugsweise nicht unter 5 Gew.-%. Die Verhinderung des Farbumschlags nimmt mit steigendem Gehalt an Polyvinylalkohol zu, so daß eine obere Grenze eher durch wirtschaftliche Überlegungen zu ziehen ist. Erfahrungsgemäß bringt eine Menge von über 200 Gew.-% Polyvinylalkohol keine wesentliche Verbesserung mehr. Im allgemeinen werden 10 — 50 Gew.-% Polyvinylalkohol bezogen auf den Aufheller ausreichen. Wichtig für die erfindungsgemäßen Aufhellerpräparationen ist es, den Polyvinylalkohol als ^ wäßrige Lösung oder in angelöster Form mit dem Aufheller zusammen zu bringen. Trocken hergestellte Mischungen dagegen zeigen nur einen wenig ausge-(III)

prägten Effekt.

Der Verfärbungs- bzw. Vergrünungseffekt zeigt sich besonders deutlich bei Waschmittelpulvern, die als Anionentenside Alkansulfonate, ganz besonders sek. Alkansulfonate enthalten. Unter diesem Begriff sind auch Mischungen aus mono- und polyfunktionellen sek. Alkarsulfonaten etwa in Form ihrer Na-Salze zu verstehen. Die sek. Alkansulfonate besitzen zwischen 10 und 30 C-Atome. Entsprechend den technischen Anforderungen kann der Gehalt an Alkansulfonaten im Waschmittelpulver dabei zwischen 0 und 30% liegen. Die sek. Alkansulfonate können auch im Gemisch mit anderen Tensiden, beispielsweise mit Alkylbenzolsulfonaten oder auch nichtionischen Tensiden, eingesetzt werden. Der Gehalt an Alkylbenzolsulfonat, z. B. Na-Dodecylbenzolsulfonat bzw. nichtionischem Tensid, z. B. ein 8fach oxyäthylierter C12—Ci5-Alkohol, kann dabei zwischen 0 und 100% betragen.

Die so hergestellten Aufhellerpräparationen werden dem Waschpulver in den hierfür in der Praxis üblichen Mengen zugemischt. Üblicherweise enthalten Waschpulver 0,1 bis 0,5 Gew.-% an optischen Aufhellern. Die sonstige Zusammensetzung des Waschpulvers ist dem Fachmann weitgehend bekannt.

Beispiel 1

Zu 25 ml einer 4%igen wäßrigen Lösung eines Polyvinylalkohole mit einem mittleren Polymerisatioiisgrad (P) von 530 und einem Verseifungsgrad von 88% werden 10 g eines Aufhellers der Formel I in handelsüblicher Einstellung (ca. 70%ig, Rest NaCI) gegeben. Die Mischung wird bei 50⁰C im Trockenschrank getrocknet und anschließend pulverisiert. Das Produkt zeigt keine Farbveränderung und enthält 10 Teile des Aufhellersund 1 Teil Polyvinylalkohol.

0,11 g dieser Präparation werden eingerührt in 20 g einer wäßrigen Slurry aus 60% sek. Alkansulfonat mit einer C-Kettenverteilung von C18 bis Cie und 40% Wasser. Die Farbe dieses Gemisches^leibt auch nach 14 Tagen unverändert weiß. Hält man dagegen ein Gemisch aus 20 g der erwähnten Slurry und 0.1 g des obenerwähnten Aufhellers in seiner unbehandelten Form 30-40 Stunden bei Raumtemperatur, so hat sich das ursprünglich rein weiße Produkt grün gefärbt.

Präpariert man 10 Teile des obenerwähnten Aufhellers nur mit 0,1 Teilen Polyvinylalkohol und arbeitel diese Präparation in die obige Alkansulfonat-Slurry ein, so tritt nach 40 Stunden eine leichte Vergrünung auf, die aber wesentlich geringer ist als bei der unbehandelten Probe.

Beispiel 2

1 Gew.-Teil eines Aufhellers de' Formel I in handelsüblicher Einstellung mit einem Wirksubstanzgehalt von ca. 70% wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit 178 Gew.-Teilen Polyvinylalkohol (P 530, Verseifungsgrad 88%) behandelt 0,278 g dieser Präparation werden in 20 g einer 60%igen wäßrigen Slurry eines sek. Alkansulfonats (Q3—Cig) eingerührt. Auch nach 14 Tagen konnte keine farbliche Veränderung beobachtet werden, während eine Vergleichsprobe mit dem ünbehandelten Aufheller bereits nach 40 Stunden intensiv vergrünt.

Beispiel 3
22 g einer Mischung aus

40 Gew.-Teilen Pentannatriumtriphosphat
20 Gew.-Teilen Natriumperborat-tetrahydrat
14 Gew.-TeiJen Natriumsulfat
6 Gew.-Teilen Natriummetasilikat 5 H2O

2 Gew.-Teilen Magnesiumsilikat

3 Gew.-Teilen Carboxymethylcellulose
3 Gew.-Teilen Fettalkohol (Ci₆-C₁₈)

werden mit 15 ml Wasser vernetzt und in diese Slurry werden 3 g sek. Alkansulfonat (60%ig) und 0,22 g einer Aufhellerpräparation eingearbeitet, die man analog zu Beispiel 1 erhält durch Präparation von 10 Teilen des Aufhellers der Formel I in handelsüblicher Einstellung (ca. 70%ig) und 1 Teil Polyvinylalkohol. Nach 4 Tagen bei 50⁰C im Trockenschrank ist die Probe unverändert weiß. Enthält diese Slurry dagegen den Aufheller in seiner unpräparierten Form, so tritt nach 3 — 4 Tagen bei 50⁰C eine grüne Färbung auf.

Bei dieser Trocknung fällt ein Pulver an, das zu Preßlingen geformt und weitere 6 Wochen gelagert wird. Eine anschließende Bestimmung des Weißgrades ergab einen Wert von 104 (Berger) bei der Probe mit dem präparierten und von 93 bei dem unpräparierten Aufheller. Zu nahezu gleichen Ergebnissen gelangt man, wenn beide Preßlinge in einer Klimakammer bei 22° C und 65% relativer Luftfeuchte gelagert werden.

Ein Teil des Pulvers wurde außerdem 7 Wochen bei 20 — 25°C in einer gesättigten Wasserdampfatmosphäre aufbewahrt. Es trat keine Veränderung des Farbtons auf bei Verwendung des präparierten Aufhellers. Bei der Probe mit dem unpräparierten Aufheller dagegen verstärkte sich der grüne Farbton.

Beispiel 4

10 g des Aufhellers 1 in handelsüblicher Einstellung (70%ig) werden in je 25 ml einer 8%igen wäßrigen Polyvinylalkohol-Lösung gegeben, getrocknet und pulverisiert. 0,13 g dieser Präparation werden zusammen mit 3 g sek. Alkansulfonat (30%ig) in eine Slurry gegeben auf 22 g eines handelsüblichen aufhellerfreien Waschmittels und 15 m! Wasser. Für die Präparation des Aufhellers wurden folgende PVA-Typen verwendet: Verseifungsgrad
in°/o

Mittlerer Polymerisationsgrad

Verseifungsgrad	Mittlerer PoIy-
in %	merisalionsgrad
i 88	1 000
ι"- 98	1 100
; 98	1 600
} 88	1 720
I 92	2 000
' 99	2 000

88

98

100

2 100
2 600

4 600

5 100

Weiterhin wurde ein durch Aufpfropfen mit 15 — 20% Äthylenglykol modifizierter Polyvinylalkohol mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 460 eingesetzt.

Die so hergestellte Waschpulver-Slurry wurde bei 50⁰C 3 Tage im Trockenschrank gelagert. Keine der Proben mit dem präparierten Aufheller vergrünte, während eine Vergleichsprobe mit 0,1 g des ünbehandelten Aufhellers nach 48 Stunden intensiv vergrünt.

Beispiel 5

Wie in Beispiel 4 beschrieben, werden 14 g eines handelsüblichen Waschmittel-Aufhellers der Formel Il (ca. 50%ig) in 25 ml einer 8%igen PVA-Lösung (P= 530, Verseifungsgrad 88%) eingerührt, getrocknet und pulverisiert. Das so hergestellte Produkt enthält 14 Teile Aufheller und 2 Teile PVA. 0,17 g dieser Präparation werden in 3 g sek. Alkansulfonat (60%ig) eingerührt und die Mischung einer Slurry aus 22 g eines handelsüblichen Waschmittels ohne Aufheller und 15 ml Wasser hinzugefügt. Vergleichend dazu wird eine Waschmittelprobe mit 0,14 g unbehandeltem Aufheller der Formel II und 3 g sek. Alkansulfonat (60%ig) versetzt und beide Proben bei 50°C im Trockenschrank während 3 Tage aufbewahrt. Die Vergleichsprobe zeigt eine leichte Vergrünung, während die Testprobe ihren ursprünglich weißen Aspekt beibehält.

Beispiel 6

Wie bei Beispiel 4 beschrieben, werden 7,0 g eines handelsüblichen Aufhellers der Formel III (100% WS) in 25 ml einer 8%igen PVA-Lösung (P= 530, Verseifungsgrad 88%) eingerührt, getrocknet und pulverisiert. Das so hergestellte Produkt enthält neben 7 Teilen des Aufhellers 2 Teile Polyvinylalkohol. Davon werden 0,084 g in 3 g sek. Alkansulfonat (60%) eingerührt (C-Kettenverteilung Ci₄ - Ci₈) und diese Mischung einer Slurry aus 22 g eines handelsüblichen Waschpulvers ohne Aufheiler und 15 ml H2O zugegeben. Eine Vergleichsprobe unter Verwendung von 0,07 g des

50* gleichen Aufhellers (jedoch ohne Präparierung mit Polyvinylalkohol) wird hergestellt und beide Proben im Trockenschrank bei 50°C 3 Tage aufbewahrt. Dabei ist eine leichte Vergrünung der Vergieichsprobe zu beobachten, während die Testprobe ihren ursprünglich weißen Aspekt beibehält.

Beispiel 7

Eine Mischung aus 350 g eines handelsüblichen Aufhellers der Formel I in seiner weißen bis pastellfarbenen Modifikation (70%ig) mit einer Lösung von 135 g PVA (P- 520, Verseifungsgrad 80%) in 800 ml Wasser wird in einer Sprühtrocknungsanlage mit einer Sprühturm-Eingangstemperatur von 210 —215° C, einer Luftaustrittstemperatur von 110—115°C und

einem Luftdruck von 4 bar Überdruck versprüht, wobei die Düsengeschwindigkeit ca. 32 000 U/Minute beträgt. , Das versprühte trockene Produkt ist ein weißes bis pastellfarbenes Pulver, das ca. 28% PVA enthält.

llOg des so präparierten Aufhellers werden einer Waschpulverslurry folgender Zusammensetzung zugemischt:

Wasser

Carboxymethylcellulose

NaHCO₃

Sek. Alkansulfonat

Wasserglas 40° Be

Pentannatriurritriphosphat

Natriumsulfat

14 078 g 344 g 279 g

3 600 g

4 236 g 12 088 g

3 109 g

Die Slurry wird mit einer Heißsprühanlage für Gegenstrom mit einer Lufteingangstemperatur von 320°C und einer Luftausgangsiernpcratur von 95°C über eine Einstoffdüse (0=3,5 mm) und einem Putnpenenddruck von 70 bar Überdruck versprüht. Das so anfallende weiße Pulver wird auf einen Gesamtwassergehalt von 30% gebracht und bei 50⁰C im Trockenschrank gelagert.

Während eine Vergleichsprobe, gesprüht unter Verwendung von 80 g des unbehandelten Aufhellers der Formel I (WS 70%) nach 24 Stunden unter gleichen Bedingungen eine eindeutige Grünfärbung aufweist, bleibt das Waschmittelpulver, das den präparierten Aufheller enthält, rein weiß.

Beispiel 8

0,13 g einer Mischung aus 1,7 g des Aufhellers der

ίο Formel II, präpariert gemäß Beispiel 5, 0,84 g des Aufhellers der Formel III, präpariert gemäß Beispiel 6 und 1,3 g des Aufhellers der Formel I, präpariert gemäß Beispiel 4 unter Verwendung eines Polyvinylalkohole mit dem Verseifungsgrad 99% und einem mittleren Polyrnerisationsgrad F= 2000 werden, wie in Beispiel 4 beschrieben, zusammen mit 3 g sek. Alkansulfonat (60%ig) in ein aufhellerfreies Waschpulver gegeben, dem vorher 15 ml Wasser zugesetzt wurde. Die Mischung wurde drei Tage bei 50°C gelagert. Eine Vergrünung konnte dabei nicht beobachtet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Farbstabile Präparationen von Waschmittelaufhellern, die aus einem oder mehreren optischenAufhellern der Formeln

NH

N >—NH-< V-CH = >N \/

^N SO₃Na