DE4029777A1 - Fluessige, nichtionische tensidkombination mit verbesserter kaeltestabilitaet - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine flüssige, nichtionische Tensidkombination, die bei niedrigen Temperaturen noch gießbar ist und in einem breiten Temperaturbereich von minus 10 bis plus 40°C keine Entmi­ schungstendenz zeigt.

Derartige Tensidkombinationen werden insbesondere als Flüssigkonzentrate zusammen mit Waschalkalien eingesetzt und eignen sich insbesondere zum Waschen ölverschmutzter Textilien und Berufskleidung in Wäschereibetrie­ ben. Für eine derartige Anwendung sind automatisch dosierbare Flüssigkon­ zentrate besonders geschätzt, die über die genannten Eigenschaften hinaus ein von Temperaturschwankungen nur wenig beeinflußtes Viskositätsverhalten zeigen.

Bekannte, für derartige Zwecke verwendete gießbare Konzentrate enthalten üblicherweise Lösungsmittel, insbesondere niedermolekulare Alkohole, um die geforderte Kältestabilität zu garantieren. Vielfach werden ihnen auch niedermolekulare Polyglykole bzw. Propylenglykol zugesetzt, um neben der Kältestabilität auch das Viskositätsverhalten in der gewünschten Weise zu verbessern. Beide Zusätze tragen jedoch nichts zur Waschwirkung bei und belasten daher lediglich die Stoff- und Abwasserbilanz.

Es bestand daher die Aufgabe, ein entsprechendes flüssiges Konzentrat zu entwickeln, daß trotz Verzicht auf Lösungsmittelzusätze in einem weiteren Temperaturbereich stabil ist und sich ohne erhebliche Viskositätsänderun­ gen bei unterschiedlichen Temperaturen leicht dosieren läßt. Dabei sollen die Wasch- und Reinigungseigenschaften, insbesondere gegenüber öl- und fetthaltigen Anschmutzungen im Vergleich zu bekannten Spitzenprodukten nicht reduziert, sondern voll erhalten bzw. noch gesteigert werden. Diese Aufgabe wird durch die nachfolgend geschilderte Erfindung gelöst.

Die Erfindung betrifft eine flüssige, nichtionische Tensidkombination mit verbesserter Kältestabilität enthaltend

• a) 20 bis 50 Gew.-% eines Alkoholethoxylates, abgeleitet von primären C_12-15-Alkanolen, mit durchschnittlich 2 bis 5 Ethylenglykolethergrup­ pen,
• b) 20 bis 50 Gew.-% eines Alkoholalkoxylates, abgeleitet von primären C_12-15-Alkanolen mit durchschnittlich 3 bis 7 Ethylenglykolethergruppen und 3 bis 7 Propylenglykolethergruppen,
• c) 5 bis 40 Gew.-% eines Alkoholethoxylates, abgeleitet von Gemischen pri­ märer linearer und in 2-Stellung methylverzweigter C_12-15-Alkanolen (Oxoalkoholen) mit durchschnittlich 2 bis 5 Ethylenglykolethergruppen,
• d) 0 bis 20 Gew.-% Wasser.

Die nichtionische Komponente (a) besteht aus einem Alkoholethoxylat, daß sich von primären, gesättigten Alkoholen mit 12 bis 15C-Atomen ableitet. Der Alkoholrest kann linear oder in 2-Stellung methylverzweigt sein bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten, so wie sie übli­ cherweise in Oxo-Alkoholresten vorliegen. Vorzugsweise sind die Reste li­ near und enthalten 12 und 14C-Atome, so wie sie beispielsweise in Alko­ holgemischen vorliegen, die durch Synthese nach Ziegler bzw. aus nativen Fettsäuren durch Reduktion erhalten werden. Die bevorzugten Alkoholgemi­ sche nativen Ursprungs können noch geringe Anteile an C₁₀- bzw. C₁₆-Alko­ holen enthalten, jedoch soll der Anteil an C₁₆-Alkohol weniger als 10 Gew.-%, insbesondere weniger als 5 Gew.-% und der an C₁₀-Alkohol weniger als 15 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-% betragen.

Der angegebene Ethoxylierungsgrad (EO) stellt einen statistischen Mittel­ wert dar und beträgt 2 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4. Der Gehalt der Mittel an der Komponente (a) beträgt 20 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 45 Gew.-% und insbesondere 30 bis 40 Gew.-%.

Die nichtionische Komponente (b) leitet sich ebenfalls von primären, ge­ sättigten Alkoholen mit 12 bis 15C-Atomen ab. Das was über die Alkohol­ reste der Komponente (a) vorstehend gesagt ist, gilt gleichermaßen auch für die Alkoholreste der Komponente (b). Bevorzugt sind ebenfalls lineare Reste aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 14C-Atomen, die gegebe­ nenfalls entsprechende Anteile an C₁₀- und C₁₆-Alkoholresten enthalten können.

Die Komponente (b) enthält sowohl Ethoxylreste (EO) als auch Propoxylreste (PO). Diese können statistisch verteilt sein, vorzugsweise werden jedoch solche Verbindungen eingesetzt, bei denen der Alkoholrest zunächst voll­ ständig ethoxyliert und anschließend daran propoxyliert ist, so wie es durch die schematische Formel R-(EO)_x-(PO)_y wiedergegeben wird. In dieser Formel steht R für den Alkoholrest, x für die Anzahl der (EO)-Gruppen und y für die Anzahl der (PO)-Gruppen. Die Zahl der EO-Gruppen (statistischer Wert) beträgt 3 bis 7 und vorzugsweise 4 bis 6 und die Zahl der PO-Gruppen (ebenfalls statistischer Wert) 3 bis 7, vorzugsweise 3 bis 5. Sofern die Anzahl der EO-Gruppen 5 bis 7 beträgt, empfiehlt sich auch ein höherer Anteil an PO-Gruppen, z. B. 5 bis 6. Als besonders geeignet hat sich ein Alkoxylat erwiesen, das (statistisch) 4 bis 6 EO-Gruppen und 3 bis 5 PO- Gruppen aufweist.

Der Anteil der Komponente (b) im Konzentrat beträgt 20 bis 50 Gew.-%, vor­ zugsweise 25 bis 45 Gew.-% und insbesondere 30 bis 40 Gew.-%.

Die Komponente (c) leitet sich von Oxoalkoholen ab, die bekanntlich ein Gemisch linearer und in 2-Stellung methylverzweigter Alkanole darstellen, worin der Anteil linearer Alkohole im allgemeinen überwiegt. Die Alkohol­ reste weisen 12 bis 15, vorzugsweise 13 bis 14C-Atome auf. Technische Gemische können zusätzlich geringe Anteile mit 11 bzw. 15C-Atomen ent­ halten, jedoch soll deren jeweiliger Anteil vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% betragen.

Der statistische Ethoxylierungsgrad der Komponente (c) beträgt 2 bis 5, insbesondere 2,5 bis 4. Der Anteil der Komponente (c) im Konzentrat be­ trägt 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%.

Die Konzentrate können wasserfrei sein oder bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise bis 15 Gew.-% Wasser enthalten. Für die Kältestabilität und die Dosier­ barkeit spielt der Wassergehalt nur eine untergeordnete Rolle. Da es sich bei den nichtionischen Tensiden (a), (b) und (c) jedoch um technische Pro­ dukte handelt, die in unterschiedlicher Qualität und Reinheit erhalten und angeboten werden, kann es vorkommen, daß sich die Konzentrate bei Einsatz bestimmter Provenienzen trüben oder auch gelartige Niederschläge bilden. Diese Trübungen und Ausfüllungen werden durch den Zusatz von Wasser zuver­ lässig vermieden. Im allgemeinen reichen hierfür Zusätze von 5 bis 10 Gew.-% aus.

Die Mittel können weitere Zusätze enthalten, sofern gewährleistet ist, daß diese löslich sind und die vorteilhaften Eigenschaften der Konzentrate nicht verändern. Hierzu zählen insbesondere Farb- und Duftstoffe, mit de­ nen die Eigenfarbe bzw. der Eigengeruch der Gemische überdeckt wird. Lö­ sungsmittel können zwar grundsätzlich zugefügt werden, jedoch sind sie aus den angeführten Gründen weder erforderlich noch zweckmäßig.

Die Konzentrate verhalten sich wie newtonsche Flüssigkeiten, d. h. ihre Viskosität ist unabhängig von den einwirkenden Scherkräften. Sie sind da­ her leicht zu fördern und zu dosieren, wobei sich ihre Viskosität in Ab­ hängigkeit von der Temperatur vergleichsweise wenig ändert. Sie sind selbst nach mehrmonatiger Lagerung im Klimaschrank bei wiederholt wech­ selnden Temperaturen zwischen minus 10°C und plus 40°C lagerstabil, d. h. neigen nicht zum Entmischen. Diese Eigenschaften machen sie besonders ge­ eignet für eine vollautomatische Dosierung in gewerblichen Wäschereibe­ trieben.

Die Konzentrate können zwar ohne weitere Zusätze zur Herstellung von Waschlaugen verwendet werden. Vorzugsweise werden sie jedoch zusammen mit üblichen Buildersubstanzen, Waschalkalien, Co-Buildern und Sequestrie­ rungsmitteln und sonstigen üblichen Waschmittelzusatzstoffen verwendet.

Geeignete Buildersalze sind z. B. feinkristalline Zeolithe vom Typ NaA und Phosphate, insbesondere Pentanatriumtriphosphat. Als Waschalkalien kommen Soda und Natriumsilikate, insbesondere Metasilikat und Silikate der Zu­ sammensetzung Na₂O : SiO2 = 1 : 1,5 bis 1 : 3,3 in Frage. Geeignete Co- Builder sind polymere Polycarboxylate, insbesondere Homopolymere der Acrylsäure und Co-Polymere der Acrylsäure mit Maleinsäure. Als Komplex­ bildner eignen sich Aminopolycarboxylate, wie Natrium-Nitrilotriacetat, Ethylendiamintetraacetat und dessen höhere Homologen, Phosphonate, wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat, Aminotri-(methylenphosphonat), Ethylen­ diamintetra-(methylenphosphonat) und dessen höhere Homologe, wie Diethy­ lentriaminpenta-(methylenphosphonat).

Weitere geeignete Zusatzstoffe sind Vergrauungsinhibitoren, z. B. Cellulo­ seether wie Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulo­ sen mit C_2-4-Hydroxyalkylresten und Mischether, wie Alkylhydroxyalkylcel­ lulose. In die Gruppe der Zusatzstoffe gehören weiterhin optische Aufhel­ ler, Enzyme, Bleichmittel aus der Klasse der Perverbindungen nebst Akti­ vatoren sowie Aktivchlorverbindungen, ferner Schauminhibitoren sowie Farb- und Duftstoffe.

In Fällen, in denen die erfindungsgemäßen Konzentrate als Waschkraftver­ stärker bzw. zur Verbesserung der Öl und Fettauswaschbarkeit üblichen Waschmitteln zugesetzt werden, können letztere darüber hinaus übliche an­ ionische und nichtionische Tenside enthalten. Hierzu zählen lineare Alkyl­ benzolsulfonate, insbesondere Dodecylbenzolsulfonat, Alkansulfonate, α-Sulfofettsäuren sowie Fettalkoholsulfate. Weiterhin können diese Mittel auch übliche nichtionische Tenside, insbesondere Ethoxylate von C_12-18- Fettalkoholen und C_12-16-Oxoalkohole enthalten. Hinsichtlich der Auswahl und Menge dieser und der vorgenannten Inhaltsstoffe ergeben sich aufgrund des Einsatzes der erfindungsgemäßen Tensidkombination keine Beschränkun­ gen, da sie mit den genannten Stoffen gut verträglich sind.

Üblicherweise werden die genannten Waschmittelbestandteile und Zusatzstof­ fe getrennt von der erfindungsgemäßen Tensidkombination aufbewahrt und - meist als vorgefertigte Gemische - der Waschlauge bedarfsgerecht zuge­ setzt. Bei Einsatz im gewerblichen Bereich wird üblicherweise mit enthär­ tetem Wasser gearbeitet.

Die erfindungsgemäße nichtionische Tensidkombination eignet sich in Ver­ bindung mit den vorgenannten Waschmittelbestandteilen insbesondere zum Waschen stark verschmutzter Berufskleidung und zeichnet sich durch eine hohe Waschkraft gegenüber mineralölhaltigen Anschmutzungen aus.

Beispiele Beispiel 1

Die zur Herstellung der Tensidkombination verwendeten linearen C_12-14-Al­ koholalkoxylate (Komponenten c und b) wiesen folgende C-Kettenverteilung auf

C₁₀   0,5 Gew.-%,
C₁₂  72,5 Gew.-%,
C₁₄  26,0 Gew.-%,
C₁₆   1,0 Gew.-%.

Das Konzentrat war wie folgt zusammengesetzt:

a) 30 Gew.-% C_12-14-Alkohol + 3 EO,
b) 30 Gew.-% C_12-14-Alkohol + 5 EO + 4 PO,
c) 30 Gew.-% C₁₃-Oxoalkohol + 3 EO,
d) 10 Gew.-% Wasser.

Das klare Konzentrat wurde 5 Monate im Klimaschrank einer in 12stündigem Turnus wechselnden Temperatur von -10°C und +40°C ausgesetzt, wobei keine Entmischung eintrat. Eine geringfügige bei -5°C einsetzende Trü­ bung verschwand bei 0°C wieder. Eine weitere ausschließlich bei -5°C über mehrere Monate gelagerte Probe verhielt sich identisch.

Die mit einem Rotationsrheometer (Firma Carrimed) durchgeführten Visko­ sitätsmessungen ergaben folgende Werte:

°C
mPa · s
0
252
5	162
10	115
15	84
20	62

Die Viskosität war von der Schergeschwindigkeit unabhängig (keine Thixo­ tropie).

Die Waschversuche wurden in folgender Weise durchgeführt:
Waschautomat "Frista", Kapazität 7,5 kg Textilgut, Einsatzmenge 5 kg normal verschmutzte Textilen (Füllwäsche) zuzüglich künstlich angeschmutz­ te Testlappen
Wasserhärte 0°dH,
Verhältnis Waschgut: Waschflotte 1 : 7,5,

• 1. Waschtakt 15 Min. bei 80°C mit 75 ml Tensidkombination und 175 g Wasch­ pulver,
• 2. Waschtakt 15 Min. bei 70°C mit 175 g Waschpulver.

Nach dem 1. Waschtakt wurde die Waschlauge abgelassen und 1 mal mit Wasser von 70°C zwischengespült. Nach dem 2. Waschtakt wurde 5 mal nachgespült.

Die Zusammensetzung des zugesetzten Waschpulvers lautete (in Gew.-%):

 1,6% Dodecylbenzolsulfonat,
 3,0% C_12-16-Fettalkohol + 7 EO,
20,0% Na₅P₃0₁₀,
25,0% Soda,
45,0% Natriummetasilikat,
 1,5% Celluloseether,
 0,4% Hydroxyethandiphosphonat,
 0,1% optischer Aufheller,
Rest Wasser.

Folgende künstlich angeschmutzten Testlappen wurden geprüft

• I) Ruß, Pflanzenfett und Mineralöl auf veredelter Baumwolle,
• II) Ruß, Pflanzenfett und Mineralöl auf Mischgewebe aus Polyester und veredelter Baumwolle,
• III) Ruß und Mineralöl auf veredelter Baumwolle,
• IV) Staub und Hautfett auf Baumwolle.

Zum Vergleich wurden 2 Flüssigkonzentrate A und B eingesetzt, bei denen es sich um Lösungsmittel (Alkohol, Glykole) enthaltende Produkte des Handels mit gleichem Einsatzgebiet handelt. Beide zählen zu den Spitzenprodukten des Fachhandels. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammenge­ stellt. Die Zahlen geben auf photometrischem Wege ermittelte Remissionswerte an.

Beispiel 2

Eine Tensidkombination wies die folgende Zusammensetzung auf (in Gew.-%):

40% C_12-14-Alkohol + 3 EO,
40% C_12-14-Alkohol + 5 EO + 4 PO,
10% C₁₃-Oxoalkohol + 3 EO,
10% Wasser.

Das Mittel war im Wechselklima zwischen -5°C und 40°C stabil: Eine bei 0°C einsetzende Trübung verschwand bei +3°C: Das Mittel zeigte folgen­ den Viskositätsverlauf:

°C
mPa · s
5
170
10	116
15	87
20	63

Hinsichtlich seiner Waschwirkung erwies es sich dem Mittel gemäß Beispiel 1 gleichwertig und in Einzelfällen (Proben I und II) geringfügig überle­ gen.

Claims (10)

1. Flüssige nichtionische Tensidkombination mit verbesserter Kältestabi­ lität enthalten

• a) 20 bis 50 Gew.-% eines Alkoholethoxylates, abgeleitet von primären C_12-15-Alkanolen mit durchschnittlich 2 bis 5 Ethylenglykolether­ gruppen,
• b) 20 bis 50 Gew.-% eines Alkoholalkoxylates, abgeleitet von primären C_12-15-Alkanolen mit durchschnittlich 3 bis 7 Ethylenglykolether­ gruppen und 3 bis 7 Propylenglykolethergruppen,
• c) 5 bis 40 Gew.-% eines Alkoholethoxylates, abgeleitet von Gemischen primärer linearer und in 2-Stellung methylverzweigter C_12-15-Alka­ nolen (Oxoalkoholen) mit durchschnittlich 2 bis 5 Ethylenglykol­ ethergruppen,
• d) 0 bis 20 Gew.-% Wasser.

2. Tensidkombination gemäß Anspruch 1, worin die Komponente (a) sich von linearen C_12-14-Alkanolen ableitet und durchschnittlich 2 bis 4 Ethy­ lenglykolethergruppen aufweist.

3. Tensidkombination gemäß Anspruch 1 und 2, worin der Anteil der Kompo­ nente (a) 25 bis 45 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew:-% beträgt.

4. Tensidkombination nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wo­ rin die Komponente (b) sich von linearen C_12-14-Alkanolen ableitet und der Formel R-(EO)_x-(PO)_y,entspricht, worin R der Alkanolrest, (EO) Ethylenglykolethergruppen, (PO) Propylenglykolethergruppen, x und y statistische Zahlenwerte mit x = 3 bis 7, vorzugsweise 4 bis 6 und y = 3 bis 7, vorzugsweise 3 bis 6 bedeuten.

5. Tensidkombination gemäß Anspruch 1 und 4, worin der Anteil der Kompo­ nente (b) 25 bis 45 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-% beträgt.

6. Tensidkombination nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wo­ rin sich die Komponente (c) von C_13-14-Alkanolen ableitet und durch­ schnittlich 2,5 bis 4 Ethylenglykolethergruppen aufweist.

7. Tensidkombination nach Anspruch 1 und 6, worin der Anteil der Kompo­ nente (c) 10 bis 30 Gew.-% beträgt.

8. Tensidkombination nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, ent­ haltend 5 bis 15 Gew.-% Wasser.

9. Verwendung der Tensidkombination gemäß einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 8 als Textilwaschmittel.

10. Verwendung der Tensidkombination gemäß Anspruch 9 zusammen mit wei­ teren bekannten Waschmittelbestandteilen.