DE102009028507A1 - Niotensidhaltiges Sprühtrocknungsprodukt - Google Patents
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Abstract
Bei der Sprühtrocknungsproduktion von Waschmitteln führt der Einsatz von Niotensiden, insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen, gewöhnlich zu einem Anstieg der organischen Stoffe im Abgas, so dass z. B. die organischen Stoffe im Abgas eine Massenkonzentration von 50 mg/m, jeweils angegeben als Gesamtkohlenstoff, schnell überschreiten, es sein denn, die Turmtemperatur würde abgesenkt und dadurch die Produktionsleistung erniedrigt. Vorliegend werden niotensidhaltige Sprühtrocknungsprodukte beschrieben, die hinsichtlich des Immissionsschutzes sehr vorteilhaft sind.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein spezielles, niotensidhaltiges Sprühtrocknungsprodukt, welches insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-% eines ethoxylierten Fettalkohols mit eingeengter Homologenverteilung enthält. Ferner betrifft sie ein Wasch- oder Reinigungsmittel, enthaltend ein solches Sprühtrocknungsprodukt. Ferner betrifft sie ein spezielles Sprühtrocknungsverfahren sowie die Verwendung von ethoxyliertem Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung bei der Sprühtrocknung wässriger Aufschlämmungen.
- Der Schutz der Menschen und der Umwelt liegt im allgemeinen Interesse und wird auch weltweit durch zahlreiche Gesetze gefördert. Ein besonders zu beachtender Aspekt ist dabei die industrielle Emission. In Deutschland befasst sich z. B. das Bundes-Immissionsschutzgesetz mit dem Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen. Die sogenannte „Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft” (TA Luft) ist eine allgemeine Verwaltungsvorschrift der deutschen Bundesregierung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz. Sie enthält Grenzwerte für Emission und Immission von Schadstoffen. In dem Kapitel 5 beschreibt sie Anforderungen zur Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen, insbesondere wird unter Punkt 5.2.5 festgelegt, dass organische Stoffe im Abgas die Massenkonzentration 50 mg/m3, jeweils angegeben als Gesamtkohlenstoff, insgesamt nicht überschreiten dürfen. Diese Vorschrift ist für die Sprühtrocknungsproduktion von Waschmitteln von Bedeutung. Der Einsatz von Niotensiden, insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen, bei der Sprühtrocknung führt zu einem Anstieg der organischen Stoffe im Abgas, so dass z. B. die o. g. Massenkonzentration von 50 mg/m3 schnell überschritten werden kann, es sei denn die Turmtemperatur würde abgesenkt und dadurch die Produktionsleistung erniedrigt. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht ist es aber nicht erstrebenswert die Produktionsleistung zu reduzieren. Gleichzeitig besteht aber ein Bedarf an niotensidhaltigen Sprühtrocknungspulvern, z. B. um leistungsfähigere Endprodukte zu erhalten.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung eines Sprühtrocknungsproduktes, welches ethoxylierten Fettalkohol enthält.
- Der Gegenstand der Erfindung ist ein niotensidhaltiges Sprühtrocknungsprodukt, umfassend
- a) 1–30 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 15 Gew.-% Aniontensid,
- b) 0,1–20 Gew.-%, insbesondere 5–15 Gew.-% Silicate,
- c) 5–90 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 50 Gew.-%, insbesondere ≥ 55 Gew.-% wasserlösliches Trägermaterial,
- d) ≤ 10 Gew.-% wasserlösliche Polycarboxylat-Homopolymere,
- e) ≤ 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis ≤ 5 Gew.-%, insbesondere 0 Gew.-% Zeolith,
- f) 0,5 bis 5 Gew.-% eines ethoxylierten Fettalkohols mit eingeengter Homologenverteilung enthält.
- Bei der Ethoxylierung von Fettalkohol werden Fettalkohole mit überschüssigem Ethylenoxid (EO) zu einem Gemisch von verschiedenen Homologen, welche aus homologen Fettalkoholpolyglycolethern mit unterschiedlichem Polymerisationsgrad bestehen, umgesetzt. Durch die Natur des Alkoxylierungskatalysators wird dabei der freie, nicht umgesetzte Alkohol und die Homologenverteilung erheblich beeinflusst. Übliche Produkte mit hohem Restalkoholgehalt und breiter Homologenverteilungen werden durch den Einsatz gewöhnlicher basischer Katalysatoren (z. B. Kaliumhydroxid oder Natriummethylat) erhalten. Diese Produkte bezeichnet man als ethoxylierte Fettalkohole mit breiter Homologenverteilung. Eine Einengung der Homologenverteilung wird durch Einsatz von speziellen Katalysatoren (z. B. auf Basis von Schichtsilicaten) ermöglicht. Die Anteile an höheren und insbesondere niederen Homologen sowie der Restalkoholgehalt sind dabei gegenüber der breiten Homologenverteilung signifikant vermindert. Der durchschnittliche Ethoxylierungsgrad fällt dann mit dem Maximum in der Homologenverteilung zusammen. Diese Produkte werden auch als ”peaked ethoxylates” bezeichnet und sind ohne weiteres kommerziell erhältlich. Beispiele für solche käuflichen ethoxylierten Fettalkohole mit eingeengter Homologenverteilung sind z. B. Berol 260, Berol 266, Berol 840 sowie Ethylan 1005 (alle ex Akzo Nobel Surface Chemistry AB, Schweden).
- Als nichtionische Tenside mit eingeengter Homologenverteilung können insbesondere ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt werden, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann beziehungsweise lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören z. B. C12-C14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-C11-Alkohole mit 7 EO, C13-C15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-C18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-C14-Alkohol mit 3 EO und C12-C18-Alkohol mit 7 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Entscheidend ist, dass eine eingeengte Homologenverteilung vorliegt.
- Der erfindungsgemäße Gegenstand hat den Vorteil, dass trotz des Einsatzes ethoxylierter Fettalkohole bei der Sprühtrocknung keine Drosselung der Produktionsleistung erforderlich ist, um dennoch das Einhalten einer maximalen Massenkonzentration organischer Stoffe im Abgas von 50 mg/m3, angegeben als Gesamtkohlenstoff, zu gewährleisten. Mit anderen Worten sind die erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsprodukte im Hinblick auf Luftverunreinigungen bei der Produktion selbst dann unkritisch, wenn die Produktionsleistung hoch ist. Dies ist insbesondere bei Einsatz von ethoxyliertem Fettalkohol mit breiter Homologenverteilung nicht der Fall. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt frei (d. h. enthalten weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,5 Gew.-%) von Niotensiden, die keine ethoxylierten Fettalkohole mit eingeengter Homologenverteilung sind, insbesondere frei von ethoxyliertem Fettalkohol mit breiter Homologenverteilung. Bevorzugt sind als Niotenside ausschließlich ethoxylierte Fettalkohole mit eingeengter Homologenverteilung in den Sprühtrocknungsprodukten enthalten. Weitere Vorteile dieses Sprühtrocknungsproduktes liegen in seiner sehr guten Wasserlöslichkeit, seiner Lagerstabilität sowie seinen guten Fließeigenschaften und einer guten Kornstabilität. Ein weiterer Vorteil des Sprühtrocknungsproduktes liegt darin, dass es insbesondere bei Waschanwendungen mit geringem Wassereinsatz (wie beim Einsatz moderner Wachmaschinen mit Wassersparprogramm üblich) und bei niedrigen Waschtemperaturen (vorzugsweise ≤ 40°C) sehr gute Waschleistungen ermöglicht.
- In einer bevorzugten Ausführungsform enthalt das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt 1–4 Gew.-%, insbesondere 1,5–3 Gew.-% eines ethoxylierten Fettalkohols mit eingeengter Homologenverteilung.
- Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der ethoxylierte Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung einen durchschnittlichen Ethoxylierungsgrad im Bereich von 4–11, insbesondere 7–9 aufweist. Ebenfalls bevorzugt ist es, dass, bezogen auf die Gesamtmenge des ethoxylierten Fettalkohols mit eingeengter Homologenverteilung, welcher in dem Sprühtrocknungsprodukt enthalten ist, folgende Werte eingehalten werden:
Anteil des freien Alkohols < 5 Gew.-%,
Anteil des einfach ethoxylierten Alkohols < 5 Gew.-%,
Anteil des zweifach ethoxylierten Alkohols < 5 Gew.-%. - Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt Alkylbenzolsulfonat. Beispiele für andere einsetzbare Aniontenside sind Seifen, Alkansulfonate, Methylestersulfonate, α-Olefinsulfonate, Alkylsulfate sowie Fettalkoholpolyglycolethersulfate. Am meisten bevorzugt ist aber der Einsatz von Alkylbenzolsulfonat, vorzugsweise zusammen mit Seife.
- Wenn das wasserlösliche Trägermaterial des Sprühtrocknungsproduktes ausgewählt ist aus Carbonaten, Sulfaten und/oder Chloriden so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor. Bevorzugt einsetzbare Carbonate sind die Alkalicarbonate wie z. B. insbesondere Soda oder z. B. Natriumhydrogencarbonat, wobei Soda besonders bevorzugt ist. Besonders bevorzugte Sulfate sind die Alkalisulfate, wie z. B. Natriumsulfat, aber auch die Erdalkalisulfate, wie z. B. Magnesiumsulfat. Besonders bevorzugte Chloride sind insbesondere die Alkalichloride, wie vorzugsweise das Natriumchlorid. Wenn der Gehalt an wasserlöslichem Trägermaterial in dem erfindungsgemäße > 60 Gew.-% beträgt, bezogen auf das gesamte Sprühtrocknungsprodukt, so liegt eine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vor.
- Wenn das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt Komplexbildner, insbesondere Phosphonate enthält, so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor. Vorteilhafterweise enthält das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt Komplexbildner, in Mengen von ≥ 0,01 Gew.-% bis 3 Gew.-%, Gew.-% bezogen auf das gesamte Sprühtrocknungsprodukt. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Auch andere in Wasch- oder Reinigungsmitteln brauchbare Komplexbildner können eingesetzt werden.
- Wenn das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt Celluloseether und/oder deren Salze enthält, insbesondere Carboxymethylcellulose, so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor. Es hat sich gezeigt, dass das Vorhandensein von Celluloseether und/oder deren Salzen in dem erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsprodukt in vorteilhafter Weise zu einer Verbesserung der Kornstabilität beitragen kann. Enthält das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt daher Celluloseether und/oder deren Salze, wie insbesondere Carboxymethylcellulose, z. B. in Mengen von ≥ 0,01 Gew.-% bis 3 Gew.-%, so entspricht dies einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
- Als Silicate können vorzugsweise die Salze, insbesondere die Alkalisalze, der verschiedenen Kieselsäuren eingesetzt werden. Besonders geeignet sind Natriumsilicate, vorzugsweise amorphe Natriumsilicate, z. B. amorphes Natriumsilicat mit einem Modul Na2O:SiO2 von 1:2 bis 1:3,3. Insbesondere Wasserglas kann als Silicat enthalten sein. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
- Wenn das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt 0–5 Gew.-% wasserlösliche Polycarboxylat-Homopolymere, insbesondere Homopolymere auf der Basis von Acrylsäure enthält, vorteilhafterweise 0,01 Gew.-% bis < 4 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Sprühtrocknungsprodukt, so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor. Geeignete Polycarboxylat-Homopolymere sind z. B. die Natriumsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, z. B. solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 25000 g/mol, vorzugsweise 2000 bis 20000 g/mol und insbesondere von 3000 bis 10000 g/mol. Bei diesen Molmassen handelt es sich im Sinne dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
- Wenn das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt ein Schüttgewicht von ≤ 700 g/L, insbesondere ein Schüttgewicht im Bereich 300–600 g/L aufweist, so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor.
- Das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt kann bereits als eigenständiges Wasch- oder Reinigungsmittel eingesetzt werden.
- Ebenso gut ist es möglich, das erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt mit weiteren Komponenten abzumischen bzw. zu vermengen. Insbesondere ist es möglich, dem erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsprodukt temperaturlabile Bestandteile, wie z. B. Bleichmittel oder Duftstoffe, nachträglich zuzumischen.
- Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher ein Wasch- oder Reinigungsmittel, enthaltend ein erfindungsgemäße Sprühtrocknungsprodukt, wie zuvor beschrieben. Mögliche Inhaltsstoffe, welche in einem erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittel vorzugsweise enthalten sein können, werden weiter unten noch genauer beschrieben.
- Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Sprühtrocknungsverfahren, gekennzeichnet durch den Einsatz einer wässrigen Aufschlämmung enthaltend
4 bis 20 Gew.-% Silicat(e),
5 bis 25 Gew.-% Aniontensid, insbesondere LAS,
40 bis 70 Gew.-% Trägermaterial, insbesondere Soda und/oder Sulfat,
20 bis 60 Gew.-% Wasser, sowie
0,5 bis 10 Gew.-% eines ethoxylierten Fettalkohols mit eingeengter Homologenverteilung, Gew.-% bezogen auf die gesamte wässrige Aufschlämmung. - Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Sprühtrocknungsverfahren zeichnet sich durch eine Trocknungslufttemperatur (Zulufttemperatur) von mind. 230°C aus.
- Die Sprühtrocknung als solche kann nach den üblichen Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Wasch- oder Reinigungsmitteln vollzogen werden. Der erste Schritt eines üblichen Sprühtrocknungsverfahrens ist im Regelfall die Herstellung einer wäßrigen Aufschlämmung (Slurry) der sprühzutrocknenden Waschmittelinhaltsstoffe, die sich unter den Bedingungen der Sprühtrocknung vorteilhafterweise weder verflüchtigen noch zersetzen. Dieser Slurry umfasst in der Regel Tenside, Gerüststoffe und üblicherweise Stellmittel. Anschließend wird der Slurry über Pumpen in den Sprühturm befördert und über im Kopf des Turms befindliche Düsen versprüht. Dabei trocknet aufsteigende, heiße Luft mit einer Temperatur von vorzugsweise 200 bis 350°C, insbesondere 230°C–350°C den Slurry und verdampft das anhaftende Wasser. Am Auslass des Turms (Temperatur vorzugsweise 80–120°C) fallen dann getrocknete, feine Pulver an.
- Ein Vorteil unserer Erfindung liegt nun darin, dass im erfindungsgemäßen Fall die Leistung des Sprühturms, also die Durchsatzgeschwindigkeit, trotz Einsatz der ethoxylierten Fettalkohole nicht gedrosselt werden muss, um zu verhindern, dass es zu einer vermehrten Belastung der Abluft des Sprühturms mit organischem Ballast kommt.
- Ein weitere Gegenstand der Erfindung liegt daher in der Verwendung von ethoxyliertem Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung in sprühzutrocknenden, zumindest zeolitharmen (≤ 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis ≤ 5 Gew.-%, insbesondere 0 Gew.-% Zeolith) wässrigen, Fettalkoholethoxylat-haltigen Aufschlämmungen zur Reduzierung der organischen Abgasstoffe bei der Sprühtrocknung wässriger Aufschlämmungen, Gew.-% bezogen auf die gesamte wässrige Aufschlämmung.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wässrige Aufschlämmung frei von ethoxyliertem Fettalkohol mit weiter Homologenverteilung, d. h. enthält weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,5 Gew.-%, insbesondere gar keinen ethoxylierten Fettalkohol mit weiter Homologenverteilung.
- Unter den Begriff der Wasch- oder Reinigungsmittel im Sinne dieser Erfindung fallen insbesondere
- a) die Textilwaschmittel,
- b) die Textilnachbehandlungsmittel (wie vorzugsweise Weichspüler) sowie
- c) die Reinigungsmittel, wie insbesondere Reiniger für harte Oberflächen (wie vorzugsweise maschinelle Geschirrspülmittel) sowie die Reinigungshilfsmittel.
- Erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel können z. B. auch in Portions-Säckchen oder (vorzugsweise selbstauflösenden) Portionsbeuteln (pouches) abgepackt sein, insbesondere auch in Mehrkammerpouches. Erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel können auch als Tabletten, insbesondere mehrlagige Tabletten vorliegen.
- Zu den von der Erfindung umfassten Wasch- oder Reinigungsmitteln zählen insbesondere:
- (a) Vollwaschmittel, (enthält vorzugsweise Bleichmittel, optische Aufheller, Enzyme usw.)
- (b) Colorwaschmittel, (vorzugsweise enthaltend Verfärbungsinhibitoren, Cellulasen usw.)
- (c) Feinwaschmittel, (vorzugsweise geringere Alkalität),
- (d) „2 in 1”-Waschmittel (d. h. weichmachendes Waschmittel)
- (e) Spezialwaschmittel, wie z. B. insbesondere i) Wollwaschmittel, (vorzugsweise pH-neutral) ii) Gardinenwaschmittel, iii) Waschmittel für die Handwäsche, iv) Waschmittel mit Zusatznutzen, wie vorzugsweise – Waschmittel mit Geruchsabsorber – UV-Schutz-Waschmittel, – Hygiene-Waschmittel, – Bügelerleichterungswaschmittel, – Spezialwaschmittel für schwarze oder weiße Wäsche, – Sensitiv-Waschmittel, vorzugsweise enthaltend pflegende Substanzen, wie z. B. Mandelöl, Aloe Vera Extrakt usw. – Duftintensiv- bzw. Aroma-Waschmittel.
- Ein erfindungsgemäßes Wasch- oder Reinigungsmittel enthält Tenside. Besonders bevorzugt ist es, wenn das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel anionische, nichtionische und/oder kationische Tenside, insbesondere eine Mischung aus anionischen und nichtionischen Tensiden enthält, wobei das gesamte Mittel vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% Tensid enthält. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und ermöglicht optimale Reinigungsleistungen.
- Besonders günstig ist es, wenn das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel Alkylbenzolsulfonat, vorzugsweise lineares Alkylbenzolsulfonat (LAS) enthält, vorteilhafterweise in Mengen von 0,1–25 Gew.-%, in weiter vorteilhafter Weise 1–20 Gew.-%, insbesondere in Mengen von 5–15 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und ermöglicht ganz besonders vorteilhafte Reinigungsleistungen.
- Besonders geeignete Aniontenside sind ferner die Alkylsulfate, insbesondere die Fettalkoholsulfate (FAS), z. B. C12-C18-Fettalkoholsulfat. Vorzugsweise können C8-C16-Alkylsulfate eingesetzt werden, besonders bevorzugt sind C13-Alkylsulfat sowie C13-15-Alkylsulfat und C13-17-Alkylsulfat, vorteilhafterweise verzweigtes, insbesondere Alkylverzweigtes C13-17-Alkylsulfat. Besonders geeignete Fettalkoholsulfate leiten sich vom Lauryl- und Myristylalkohol ab, sind also Fettalkoholsulfate mit 12 bzw. 14 Kohlenstoffatomen. Die langkettigen FAS-Typen (C16 bis C18) eignen sich sehr gut zum Waschen bei höheren Temperaturen. Besonders bevorzugt sind Alkylsulfate, die einen niedrigeren Krafft-Punkt aufweisen, vorzugsweise mit Krafft-Punkt kleiner 45, 40, 30 oder 20°C. Krafft-Punkt ist die Bezeichnung für diejenige Temperatur, bei der die Löslichkeit von Tensiden infolge der Bildung von Micellen stark zunimmt. Der Krafft-Punkt ist ein Tripelpunkt, an dem sich der Festkörper oder hydratisierte Kristalle des Tensids mit dessen gelösten (hydratisierten) Monomeren und Micellen im Gleichgewicht befinden. Bestimmt wird der Krafft-Punkt über eine Trübungsmessung gemäß DIN EN 13955: 2003-03.
- Wenn das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel Alkylsulfat, insbesondere C12-C18-Fettalkoholsulfat, enthält, vorteilhafterweise in Mengen von 0,1–25 Gew.-%, in weiter vorteilhafter Weise 1–20 Gew.-%, insbesondere 5–15 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel, so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor.
- Andere geeignete Aniontenside, die ebenfalls eingesetzt werden können sind z. B. Alkansulfonate (z. B. sekundäres C13-C18-Alkansulfonat), Methylestersulfonate (z. B. α-C12-C18-Methylestersulfonat) und α-Olefinsulfonate (z. B. α-C14–C18-Olefinsulfonat) und Alkylethersulfate (z. B. C12-C14-Fettalkohol-2EO-ethersulfat) und/oder Seifen. Weitere geeignete Aniontenside werden weiter unten noch beschrieben. Besonders geeignet sind aber FAS und/oder LAS.
- Die anionischen Tenside, einschließlich der Seifen, können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
- Wenn das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel nichtionisches Tensid, insbesondere alkoxylierten Fettalkohol umfasst, insbesondere in Mengen von 0,01–30 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel, so liegt wiederum eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, wobei der kombinierte Einsatz von Alkylbenzolsulfonat mit nichtionischem Tensid ganz besonders bevorzugt ist.
- Besonders geeignete Niotenside sind z. B. Alkylphenolpolyglycolether (APEO), (ethoxylierte) Sorbitanfettsäureester (Sorbitane), Alkylpolyglucoside (APG), Fettsäureglucamide, Fettsäureethoxylate, Aminoxide, Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymere, Polyglycerolfettsäureester und/oder Fettsäurealkanolamide. Weitere geeignete Niotenside wurden bereits beschrieben oder werden weiter unten noch beschrieben. Niotenside auf Zuckerbasis, wie insbesondere APG, sind besonders bevorzugt.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel Enzyme, vorzugsweise Amylase, Pektinase, Carboanhydrase, Tannase, Lipase, Mannanase, Protease und/oder Cellulase, vorteilhafterweise in Mengen von 0,0001–5% Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel. Eine geeignete Mindestmenge kann auch bei 0,001 Gew.-% oder 0,01 Gew.-% liegen, bezogen auf das gesamte Mittel. Bevorzugt einsetzbare Enzyme werden weiter unten noch genauer beschrieben.
- Weiterhin ist es ganz besonders bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel ein Buildersystem enthält, vorzugsweise umfassend Zeolith in Mengen < 5 Gew.-%, insbesondere ganz frei von Zeolith. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
- Im Sinne der Erfindung umfasst der Begriff „Buildersystem” auch solche „Systeme” die nur aus einem einzigen Builder bestehen. Bevorzugt ist es aber, dass zumindest 2 Substanzen mit Builderwirkung zum Einsatz gelangen.
- Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel ein lösliches Buildersystem, vorzugsweise umfassend Soda, Silikat, Citrat und/oder Polycarboxylate, enthält, vorteilhafterweise in Mengen von 0,1–50 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel.
- Ebenfalls ist es möglich, dass das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel ein Phosphate enthaltendes Buildersystem enthält, wobei in solchem Fall Phosphat vorzugsweise in Mengen von 1–40 Gew.-%, insbesondere 5–30 Gew.-% enthalten ist, bezogen auf das gesamte Mittel. Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel jedoch frei von Phosphaten.
- Bevorzugte erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel weisen einen pH > 7,5 auf, gemessen in einer 5%-Lösung des Mittels in Wasser bei 20°C.
- Die erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittel können, wie schon gezeigt wurde, insbesondere Buildersubstanzen und oberflächenaktive Tenside, aber auch Bleichmittel, Bleichaktivatoren, wassermischbare organische Lösungsmittel, Enzyme, Sequestrierungsmittel, Elektrolyte, pH-Regulatoren und weitere Hilfsstoffe, wie optische Aufheller, Fluoreszenzmittel, Vergrauungsinhibitoren, Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel, Farbübertragungsinhibitoren, antimikrobiellen Wirkstoffe, Germizide, Fungizide, Antioxidantien, Konservierungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Antistatika, Gittermittel, Bügelhilfsmittel, Phobier- und Imprägniermittel, Quell- und Schiebefestmittel, neutrale Füllsalze sowie UV-Absorber, Schaumregulatoren sowie Farb- und Riechstoffe enthalten.
- Vorgenannte Inhaltsstoffe werden nun z. T. noch genauer beschrieben.
- Die erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittel enthalten wie schon beschrieben wurde, Tenside. Einsetzbare nichtionische Tenside wurden z. T. bereits genannt. Geeignete nichtionische Tenside sind insbesondere Alkylglykoside und Ethoxylierungs- und/oder Propoxylierungsprodukte von Alkylglykosiden oder linearen oder verzweigten Alkoholen mit jeweils 12 bis 18 C-Atomen im Alkylteil und 3 bis 20, vorzugsweise 4 bis 10 Alkylethergruppen. Weiterhin sind entsprechende Ethoxylierungs- und/oder Propoxylierungsprodukte von N-Alkyl-aminen, vicinalen Diolen, Fettsäureestern und Fettsäureamiden, die hinsichtlich des Alkylteils den genannten langkettigen Alkoholderivaten entsprechen, sowie von Alkylphenolen mit 5 bis 12 C-Atomen im Alkylrest brauchbar.
- Es können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind (Talg-)Fettalkohole mit 14 EO, 16 EO, 20 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO. Insbesondere in Mitteln für den Einsatz in maschinellen Verfahren können üblicherweise extrem schaumarme Verbindungen eingesetzt werden. Hierzu zählen vorzugsweise C12-C18-Alkylpolyethylenglykol-polypropylenglykolether mit jeweils bei zu 8 Mol Ethylenoxid- und Propylenoxideinheiten im Molekül. Man kann aber auch andere bekannt schaumarme nichtionische Tenside verwenden, wie zum Beispiel C12-C18-Alkylpolyethylenglykol-polybutylenglykolether mit jeweils bis zu 8 Mol Ethylenoxid- und Butylenoxideinheiten im Molekül sowie endgruppenverschlossene Alkylpolyalkylenglykolmischether. Besonders bevorzugt sind auch die hydroxylgruppenhaltigen alkoxylierten Alkohole, wie sie in der europäischen Patentanmeldung
EP 0 300 305 beschrieben sind, sogenannte Hydroxymischether. Zu den nichtionischen Tensiden zählen auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel RO(G)x, in der R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl – die als analytisch zu bestimmende Größe auch gebrochene Werte annehmen kann – zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4. Ebenfalls geeignet sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (III), in der R1CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht: - Vorzugsweise leiten sich die Polyhydroxyfettsäureamide von reduzierenden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere von der Glucose ab. Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (IV), in der R3 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, R4 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylenrest oder einen Arylenrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R5 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C1-C4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind, und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes steht. [Z] wird auch hier vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines Zuckers wie Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose erhalten. Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann z. B. durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden. Eine weitere Klasse einsetzbarer nichtionischer Tenside sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester. Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, z. B. N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
- Bevorzugt einsetzbare Aniontenside wurden z. T. bereits genannt. Als anionische Tenside werden vorzugsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie z. B. aus C12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C12-18-Alkanen z. B. durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), zum Beispiel die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren geeignet.
- Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, z. B. der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
- Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C12-C18-Fettalkohole, z. B. aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-C15-Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.
- Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, z. B. in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, optional eingesetzt.
- Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
- Insbesondere bevorzugte anionische Tenside sind Seifen. Geeignet sind gesättigte und ungesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, (hydrierten) Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, zum Beispiel Kokos-, Palmkern-, Olivenöl- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische. Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
- Das erfindungsgemäße Wasch- oder Reinigungsmittel kann vorzugsweise Kationtensid enthalten, insbesondere quaternäre Ammoniumverbindungen wie Monoalk(en)yltrimethylammonium-Verbindungen, Dialk(en)yldimethylammonium-Verbindungen, Mono-, Di- oder Triester von Fettsäuren mit Alkanolaminen. Besonders bevorzugt sind alkylierte quaternäre Ammoniumverbindungen, von denen mindestens eine Alkylkette durch eine Estergruppe und/oder Amidogruppe unterbrochen ist. Ganz besonders bevorzugt sind N-Methyl-N-(2-hydroxyethyl)-N,N-(ditalgacyloxyethylammonium-methosulfat oder Bis(palmitoyloxyethyl)-hydroxyethyl-methyl-ammonium-methosulfat.
- Ein erfindungsgemäßes Wasch- oder Reinigungsmittel kann vorzugsweise mindestens einen wasserlöslichen organischen und/oder anorganischen Builder enthalten. Zu den wasserlöslichen organischen Buildersubstanzen gehören Polycarbonsäuren, insbesondere Citronensäure und Zuckersäuren, monomere und polymere Aminopolycarbonsäuren, insbesondere Methylglycindiessigsäure, Nitrilotriessigsäure und Ethylendiamintetraessigsäure sowie Polyasparaginsäure, Polyphosphonsäuren, insbesondere Aminotris(methylenphosphonsäure), Ethylendiamintetrakis(methylenphosphonsäure) und 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, polymere Hydroxyverbindungen wie Dextrin sowie polymere (Poly-)carbonsäuren, insbesondere die durch Oxidation von Polysacchariden beziehungsweise Dextrinen zugänglichen Polycarboxylate, polymere Acrylsäuren, Methacrylsäuren, Maleinsäuren und Mischpolymere aus diesen, die auch geringe Anteile polymerisierbarer Substanzen ohne Carbonsäurefunktionalität einpolymerisiert enthalten können. Die relative Molekülmasse der Homopolymeren ungesättiger Carbonsäuren liegt im allgemeinen zwischen 3000 und 200000, die der Copolymeren zwischen 2000 und 200000, vorzugsweise 30000 bis 120000, jeweils bezogen auf freie Säure. Ein besonders bevorzugtes Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer weist eine relative Molekülmasse von 30000 bis 100000 auf. Handelsübliche Produkte sind zum Beispiel Sokalan® CP 5, CP 10 und PA 30 der Firma BASF. Geeignete, wenn auch weniger bevorzugte Verbindungen dieser Klasse sind Copolymere der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Vinylethern, wie Vinylmethylethern, Vinylester, Ethylen, Propylen und Styrol, in denen der Anteil der Säure mindestens 50 Gew.-% beträgt. Als wasserlösliche organische Buildersubstanzen können auch Terpolymere eingesetzt werden, die als Monomere zwei ungesättigte Säuren und/oder deren Salze sowie als drittes Monomer Vinylalkohol und/oder einem veresterten Vinylalkohol oder ein Kohlenhydrat enthalten. Das erste saure Monomer beziehungsweise dessen Salz leitet sich von einer monoethylenisch ungesättigten C3-C8-Carbonsäure und vorzugsweise von einer C3-C4-Monocarbonsäure, insbesondere von (Meth)-acrylsäure ab. Das zweite saure Monomer beziehungsweise dessen Salz kann ein Derivat einer C4-C8-Dicarbonsäure, wobei Maleinsäure besonders bevorzugt ist, und/oder ein Derivat einer Allylsulfonsäure, die in 2-Stellung mit einem Alkyl- oder Arylrest substituiert ist, sein. Derartige Polymere weisen im Allgemeinen eine relative Molekülmasse zwischen 1000 und 200000 auf. Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze beziehungsweise Vinylacetat aufweisen. Die organischen Buildersubstanzen können auch in Form wäßriger Lösungen, vorzugsweise in Form 30- bis 50-gewichtsprozentiger wäßriger Lösungen eingesetzt werden. Alle genannten Säuren werden in der Regel in Form ihrer wasserlöslichen Salze, insbesondere ihre Alkalisalze, eingesetzt.
- Derartige organische Buildersubstanzen können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt werden und können gewünschtenfalls in Mengen z. B. bis zu 40 Gew.-%, insbesondere bis zu 25 Gew.-% und vorzugsweise von 1 Gew.-% bis 8 Gew.-% enthalten sein, Gew.-% bezogen auf das gesamte Wasch- oder Reinigungsmittel
- Als wasserlösliche anorganische Buildermaterialien kommen insbesondere Alkalisilikate, Alkalicarbonate und Alkaliphosphate, die in Form ihrer alkalischen, neutralen oder sauren Natrium- oder Kaliumsalze vorliegen können, in Betracht. Beispiele hierfür sind Trinatriumphosphat, Tetranatriumdiphosphat, Dinatriumdihydrogendiphosphat, Pentanatriumtriphosphat, sogenanntes Natriumhexametaphosphat, oligomeres Trinatriumphosphat mit Oligomerisierungsgraden von 5 bis 1000, insbesondere 5 bis 50, sowie die entsprechenden Kaliumsalze beziehungsweise Gemische aus Natrium- und Kaliumsalzen.
- Als wasserunlösliche, wasserdispergierbare anorganische Buildermaterialien, die aber erfindungsgemäß nicht bevorzugt eingesetzt werden, können insbesondere kristalline oder amorphe Alkalialumosilikate eingesetzt werden. Unter diesen sind die kristallinen Natriumalumosilikate in Waschmittelqualität, insbesondere Zeolith A, P und gegebenenfalls X, allein oder in Mischungen, z. B. in Form eines Co-Kristallisats aus den Zeolithen A und X (Vegobond® AX, ein Handelsprodukt der Condea Augusts S. p. A.), bevorzugt. Mengen nahe der genannten Obergrenze werden vorzugsweise in festen, teilchenförmigen Mitteln eingesetzt. Geeignete Alumosilikate weisen insbesondere keine Teilchen mit einer Korngröße über 30 μm auf und bestehen vorzugsweise zu wenigstens 80 Gew.-% aus Teilchen mit einer Größe unter 10 μm.
- Geeignete Substitute beziehungsweise Teilsubstitute für das genannte Alumosilikat sind kristalline Alkalisilikate, die allein oder im Gemisch mit amorphen Silikaten vorliegen können. Die in den erfindungsgemäßen Mitteln als Gerüststoffe brauchbaren Alkalisilikate weisen vorzugsweise ein molares Verhältnis von Alkalioxid zu SiO2 unter 0,95, insbesondere von 1:1,1 bis 1:12 auf und können amorph oder kristallin vorliegen. Bevorzugte Alkalisilikate sind die Natriumsilikate, insbesondere die amorphen Natriumsilikate, mit einem molaren Verhältnis Na2O:SiO2 von 1:2 bis 1:2,8. Als kristalline Silikate, die allein oder im Gemisch mit amorphen Silikaten vorliegen können, werden vorzugsweise kristalline Schichtsilikate der allgemeinen Formel Na2SixO2x+1·yH2O eingesetzt, in der x, das sogenannte Modul, eine Zahl von 1,9 bis 22, insbesondere 1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 33 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate sind solche, bei denen x in der genannten allgemeinen Formel die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisilikate (Na2Si2O5·yH2O) bevorzugt. Auch aus amorphen Alkalisilikaten hergestellte, praktisch wasserfreie kristalline Alkalisilikate der obengenannten allgemeinen Formel, in der x eine Zahl von 1,9 bis 2,1 bedeutet, können in erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer Mittel wird ein kristallines Natriumschichtsilikat mit einem Modul von 2 bis 3 eingesetzt, wie es aus Sand und Soda. hergestellt werden kann. Kristalline Natriumsilikate mit einem Modul im Bereich von 1,9 bis 3,5 werden in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer Mittel eingesetzt. Kristalline schichtförmige Silikate der oben angegebenen Formel (I) werden von der Fa. Clariant GmbH unter dem Handelsnamen Na-SKS vertrieben, z. B. Na-SKS-1 (Na2Si22O45·xH2O, Kenyait), Na-SKS-2 (Na2Si14O29·xH2O, Magadiit), Na-SKS-3 (Na2Si8O17·xH2O) oder Na-SKS-4 (Na2Si4O9·xH2O, Makatit). Von diesen eignen sich vor allem Na-SKS-5 (α-Na2Si2O5), Na-SKS-7 (β-Na2Si2O5, Natrosilit), Na-SKS-9 (NaHSi2O5·3H2O), Na-SKS-10 (NaHSi2O5·3H2O, Kanemit), Na-SKS-11 (t-Na2Si2O5). und Na-SKS-13 (NaHSi2O5), insbesondere aber Na-SKS-6 (δ-Na2Si2O5). In einer bevorzugten Ausgestaltung erfindungsgemäßer Mittel setzt man ein granulares Compound aus kristallinem Schichtsilikat und Citrat, aus kristallinem Schichtsilikat und oben genannter (co-)polymerer Polycarbonsäure, oder aus Alkalisilikat und Alkalicarbonat ein, wie es z. B. unter dem Namen Nabion® 15 im Handel erhältlich ist. Buildersubstanzen können in den erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmitteln vorzugsweise in Mengen bis zu z. B. 75 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 50 enthalten sein, Gew.-% bezogen auf das gesamte Mittel.
- Als für den Einsatz in erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmitteln geeignete Bleichmittel kommen z. B. Persauerstoffverbindungen wie insbesondere organische Persäuren beziehungsweise persaure Salze organischer Säuren, wie Phthalimidopercapronsäure, Perbenzoesäure oder Salze der Diperdodecandisäure, Wasserstoffperoxid und unter den Waschbedingungen Wasserstoffperoxid abgebende anorganische Salze, zu denen Perborat, Percarbonat, Persilikat und/oder Persulfat wie Caroat gehören, in Betracht. Sofern feste Persauerstoffverbindungen eingesetzt werden sollen, können diese in Form von Pulvern oder Granulaten verwendet werden, die auch in im Prinzip bekannter Weise umhüllt sein können. Falls ein erfindungsgemäßes Mittel Persauerstoffverbindungen enthält, sind diese in Mengen von vorzugsweise bis zu 50 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, vorhanden. Der Zusatz geringer Mengen bekannter Bleichmittelstabilisatoren wie z. B. von Phosphonaten, Borsten beziehungsweise Metaboraten und Metasilikaten sowie Magnesiumsalzen wie Magnesiumsulfat kann zweckdienlich sein.
- Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen.
- Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat, 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran und Enolester sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol beziehungsweise deren beschriebene Mischungen (SORMAN), acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose (PAG), Pentaacetylfruktose, Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose sowie acetyliertes, gegebenenfalls N-alkyliertes Glucamin und Gluconolacton, und/oder N-acylierte Lactame, z. B. N-Benzoylcaprolactam. Die hydrophil substituierten Acylacetale und die Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt. Auch Kombinationen konventioneller Bleichaktivatoren können eingesetzt werden. Derartige Bleichaktivatoren können, insbesondere bei Anwesenheit obengenannter Wasserstoffperoxid-liefernder Bleichmittel, im üblichen Mengenbereich, vorzugsweise in Mengen von 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen auf gesamtes Mittel, enthalten sein, fehlen bei Einsatz von Percarbonsäure als alleinigem Bleichmittel jedoch vorzugsweise ganz.
- Als in den erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmitteln verwendbare Enzyme kommen vor allem solche aus der Klasse der Amylasen, Proteasen, Lipasen, Cutinasen, Pullulanasen, Hemicellulasen, Cellulasen, Oxidasen, Laccasen, Pektinasen, Carboanhydrasen, Mannanasen, Tannasen und Peroxidasen sowie deren Gemische in Frage. Besonders geeignet sind aus Pilzen oder Bakterien, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus lentus, Streptomyces griseus, Humicola lanuginosa, Humicola insolens, Pseudomonas pseudoalcaligenes, Pseudomonas cepacia oder Coprinus cinereus gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Inaktivierung zu schützen. Sie können in den erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmitteln vorzugsweise in Mengen bis zu 5 Gew.-%, insbesondere von 0,01 Gew.-% bis 4 Gew.-%, enthalten sein. Falls das erfindungsgemäße Mittel Protease enthält, weist es vorzugsweise eine proteolytische Aktivität im Bereich von etwa 100 PE/g bis etwa 10000 PE/g, insbesondere 300 PE/g bis 8000 PE/g auf. Falls mehrere Enzyme in dem erfindungsgemäßen Mittel eingesetzt werden sollen, kann dies durch Einarbeitung der zwei oder mehreren separaten beziehungsweise in bekannter Weise separat konfektionierten Enzyme oder durch zwei oder mehrere gemeinsam in einem Granulat konfektionierte Enzyme durchgeführt werden.
- Zur Einstellung eines gewünschten, sich durch die Mischung der übrigen Komponenten nicht von selbst ergebenden pH-Werts können die erfindungsgemäßen Mittel system- und umweltverträgliche Säuren, insbesondere Citronensäure, Essigsäure, Weinsäure, Apfelsäure, Milchsäure, Glykolsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und/oder Adipinsäure, aber auch Mineralsäuren, insbesondere Schwefelsäure, oder Basen, insbesondere Ammonium- oder Alkalihydroxide, enthalten. Derartige pH-Regulatoren können in den erfindungsgemäßen Mitteln in Mengen von z. B. vorzugsweise nicht über 20 Gew.-%, insbesondere von 1,2 Gew.-% bis 17 Gew.-%, optional enthalten sein. Ebenso können z. B. Alkalien wie z. B. NaOH eingesetzt werden.
- Um den ästhetischen Eindruck der Wasch- oder Reinigungsmittel zu verbessern, können sie mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Wasch- oder Reinigungsmittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.
- Als Parfümöle können z. B. einzelne Riechstoffverbindungen, z. B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z. B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyciohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzylcarbinyl-acetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenylglycinat, Allylcyciohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzyisalicylat. Zu den Ethern zählen z. B. Benzylethylether, zu den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellel, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z. B. die Jonone, Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylelkohol und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene und Balsame. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen.
- Einsetzbare Soil-Release-Polymere, die auch als „Antiredepositionsmittel” bezeichnet werden, sind z. B. nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose mit einem Anteil an Methoxygruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropylgruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylen- und/oder Polypropylenglykolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Geeignete Derivate umfassen die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und Terephthalsäure-Polymere.
- Optische Aufheller (so genannte „Weißtöner”) können den Wasch- oder Reinigungsmitteln zugesetzt werden, um Vergrauungen und Vergilbungen der behandelten Textilen Flächengebilden zu beseitigen. Diese Stoffe ziehen auf die Faser auf und bewirken eine Aufhellung und vorgetäuschte Bleichwirkung, indem sie unsichtbare Ultraviolettstrahlung in sichtbares längerwelliges Licht umwandeln, wobei das aus dem Sonnenlicht absorbierte ultraviolette Licht als schwach bläuliche Fluoreszenz abgestrahlt wird und mit dem Gelbton der vergrauten bzw. vergilbten Wäsche reines Weiß ergibt. Geeignete Verbindungen stammen z. B. aus den Substanzklassen der 4,4'-Diamino-2,2'-stilbendisulfonsäuren (Flavonsäuren), 4,4'-Distyryl-biphenylen, Methylumbelliferone, Cumarine, Dihydrochinolinone, 1,3-Diarylpyrazoline, Naphthalsäureimide, Benzoxazol-, Benzisoxazol- und Benzimidazol-Systeme sowie der durch Heterocyclen substituierten Pyrenderivate. Die optischen Aufheller werden üblicherweise in Mengen zwischen z. B. 0% und 0,3 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel, optional eingesetzt.
- Um die durch Schwermetalle katalysierte Zersetzung bestimmter Waschmittel-Inhaltsstoffe zu vermeiden, können Stoffe eingesetzt werden, die Schwermetalle komplexieren. Geeignete (Schwermetall-)Komplexbildner sind z. B. die Alkalisalze der Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder der Nitrilotriessigsäure (NTA) sowie Alkalimetallsalze von anionischen Polyelektrolyten wie Polymaleaten und Polysulfonaten.
- Eine bevorzugte Klasse von Komplexbildnern sind die Phosphonate, die in bevorzugten Wasch oder Reinigungsmitteln in Mengen von z. B. 0,01 bis 2,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,02 bis 2 Gew.-% und insbesondere von 0,03 bis 1,5 Gew.-% optional enthalten sind. Zu diesen bevorzugten Verbindungen zählen insbesondere Organophosphonate wie z. B. 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP), Aminotri(methylenphosphonsäure) (ATMP), Diethylentriamin-penta(methylenphosphonsäure) (DTPMP bzw. DETPMP) sowie 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBS-AM), die zumeist in Form ihrer Ammonium- oder Alkalimetallsalze eingesetzt werden.
- Die Wasch- oder Reinigungsmittel können zusätzlich z. B. noch neutrale Füllsalze wie Natriumsulfat enthalten.
- Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes, pulverförmiges Vollwaschmittel, umfassend die erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsprodukte, kann vorzugsweise z. B. Komponenten enthalten, die ausgewählt sind aus den folgenden:
- – Aniontenside, wie z. B. Alkylbenzolsulfonat, Alkylsulfat, in Mengen von z. B. 0,1–40 Gew.-%, vorteilhafterweise 5–30 Gew.-%, vorzugsweise 8–20 Gew.-%,
- – Nichtionische Tenside, wie z. B. Fettalkoholpolyglycolether, Alkylpolyglucosid, Fettsäureglucamid, in Mengen von z. B. 0,1–30 Gew.-%, vorteilhafterweise 0,1–20 Gew.-%, vorzugsweise 2–15 Gew.-%, insbesondere 6–11 Gew.-%,
- – Gerüststoffe, wie z. B. Polycarboxylat, Natriumcitrat, in Mengen von z. B. 0–70 Gew.-%, vorteilhafterweise 5–60 Gew.-%, vorzugsweise 10–55 Gew.-%, insbesondere 15–40 Gew.-%,
- – Alkalien, wie z. B. Natriumcarbonat, in Mengen von z. B. 0–35 Gew.-% vorteilhafterweise 1–30 Gew.-%, vorzugsweise 2–25 Gew.-%, insbesondere 5–20 Gew.-%,
- – Bleichmittel, wie z. B. Natriumperborat, Natriumpercarbonat, in Mengen von z. B. 0–30 Gew.-% vorteilhafterweise 5–25 Gew.-%, vorzugsweise 10–20 Gew.-%,
- – optional Korrosionsinhibitoren, wie z. B. Natriumsilicat,
- – Stabilisatoren, z. B. Phosphonate, vorteilhafterweise 0–1 Gew.-%,
- – Schauminhibitor, z. B. Seife, Siliconöle, Paraffine vorteilhafterweise 0–4 Gew.-%, vorzugsweise 0,2–3 Gew.-%, insbesondere 1–1 Gew.-%,
- – Enzyme, z. B. Proteasen, Amylasen, Cellulasen, Lipasen, vorteilhafterweise 0–2 Gew.-%, vorzugsweise 0,2–1 Gew.-%, insbesondere 0,3–0,8 Gew.-%,
- – Vergrauungsinhibitor, z. B. Carboxymethylcellulose, vorteilhafterweise 0–1 Gew.-%,
- – Verfärbungsinhibitor, z. B. Polyvinylpyrrolidon-Derivate, vorzugsweise 0–2 Gew.-%,
- – Stellmittel, z. B. Natriumsulfat, vorteilhafterweise 020 Gew.-%,
- – optional optische Aufheller, z. B. Stilben-Derivat, Biphenyl-Derivat, vorteilhafterweise 0,01–0,3 Gew.-%, insbesondere 0,1–0,4 Gew.-%,
- – optional Riechstoffe
- – optional Wasser
- – optional Seife
- – optional Bleichaktivatoren
- – optional Cellulosderivate
- – optional Schmutzabweiser,
- Beispiele:
- Die Zusammensetzungen A und B (Vergleichsrezepturen) und C (erfindungsgemäße Rezeptur) wurden in einem konventionellen Sprühtrocknungsverfahren hergestellt.
A B C CMC-Natriumsalz [Gew.-%] 1 1 1 Phosphonat [Gew.-%] 1 1 1 Soda [Gew.-%] 5 5 5 LAS [Gew.-%] 18 18 18 Natriumsilicat (Modul Na2O:SiO2 von 1:2) [Gew.-%] 6,5 6,5 6,5 Natriumsulfat [Gew.-%] 58 56 56 Polyacrylat-Homopolymer [Gew.-%] 3,5 3,5 3,5 Seife [Gew.-%] 1,5 1,5 1,5 Wasser [Gew.-%] 3,5 3,5 3,5 Rest [Gew.-%] 2 2 2 Niotensid [Gew.-%] - 2# 2## Summe [Gew.-%] 100 100 100 - #: In der Rezeptur B wurde als Niotensid ein ethoxylierter Fettalkohol (7EO) mit weiter Homologenverteilung eingesetzt.
- ##: In der Rezeptur C wurde als Niotensid ein ethoxylierter Fettalkohol (7EO) mit enger Homologenverteilung eingesetzt.
- Zur Herstellung der Rezepturen A–C wurden die gleichen Prozessbedingungen gewählt. Die Ringkanaltemperatur betrug in allen Fällen 250°C. Bei der Herstellung der Rezeptur A (d. h. frei von Niotensid) betrug die Massenkonzentration der organische Stoffe im Abgas, jeweils angegeben als Gesamtkohlenstoff, 41 mg/m3. Bei der Herstellung der Rezeptur B betrug die Massenkonzentration der organische Stoffe im Abgas, jeweils angegeben als Gesamtkohlenstoff, 53 mg/m3. Bei der Herstellung der Rezeptur C betrug die Massenkonzentration der organische Stoffe im Abgas, jeweils angegeben als Gesamtkohlenstoff, 41 mg/m3.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0300305 [0046]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - DIN EN 13955: 2003-03. [0031]
Claims (15)
- Niotensidhaltiges Sprühtrocknungsprodukt, umfassend a) 1–30 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 15 Gew.-% Aniontensid, b) 0,1–20 Gew.-%, insbesondere 5–15 Gew.-% Silicate, c) 5–90 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 50 Gew.-%, insbesondere ≥ 55 Gew.-% wasserlösliches Trägermaterial, d) ≤ 10 Gew.-% wasserlösliche Polycarboxylat-Homopolymere, e) ≤ 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis ≤ 5 Gew.-%, insbesondere 0 Gew.-% Zeolith, f) 0,5 bis 5 Gew.-% eines ethoxylierten Fettalkohols mit eingeengter Homologenverteilung.
- Sprühtrocknungsprodukt gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ethoxylierte Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung einen durchschnittlichen Ethoxylierungsgrad im Bereich von 4–11, insbesondere 7–9 aufweist.
- Sprühtrocknungsprodukt gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Gesamtmenge des ethoxylierten Fettalkohols mit eingeengter Homologenverteilung folgende Werte eingehalten werden: Anteil des freien Alkohols < 5 Gew.-%, Anteil des einfach ethoxylierten Alkohols < 5 Gew.-%, Anteil des zweifach ethoxylierten Alkohols < 5 Gew.-%.
- Sprühtrocknungsprodukt nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aniontensid Alkylbenzolsulfonat umfasst.
- Sprühtrocknungsprodukt nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserlösliche Trägermaterial ausgewählt ist aus Carbonaten, Sulfaten und/oder Chloriden.
- Sprühtrocknungsprodukt nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass es Komplexbildner, insbesondere Phosphonate enthält.
- Sprühtrocknungsprodukt nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass es Celluloseether und/oder deren Salze enthält, insbesondere Carboxymethylcellulose.
- Sprühtrocknungsprodukt nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass als Silicat Wasserglas enthalten ist.
- Sprühtrocknungsprodukt nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass es 0–5 Gew.-% wasserlösliche Polycarboxylat-Homopolymere, insbesondere Homopolymere auf der Basis von Acrylsäure enthält, vorteilhafterweise 0,01 Gew.-% bis < 4 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Sprühtrocknungsprodukt.
- Sprühtrocknungsprodukt nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Schüttgewicht von ≤ 700 g/L, insbesondere ein Schüttgewicht im Bereich 300–600 g/L aufweist.
- Wasch- oder Reinigungsmittel, enthaltend ein Sprühtrocknungsprodukt nach einem der Ansprüche 1–11.
- Sprühtrocknungsverfahren, gekennzeichnet durch Einsatz einer wässrigen Aufschlämmung enthaltend 4 bis 20 Gew.-% Silicat(e), 5 bis 25 Gew.-% Aniontensid, insbesondere LAS, 40 bis 70 Gew.-% Trägermaterial, insbesondere Soda und/oder Sulfat, 20 bis 60 Gew.-% Wasser, sowie 0,5 bis 10 Gew.-% eines ethoxylierten Fettalkohols mit eingeengter Homologenverteilung, Gew.-% bezogen auf die gesamte wässrige Aufschlämmung.
- Sprühtrocknungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungslufttemperatur (Zulufttemperatur) mindestens 230°C beträgt.
- Verwendung von ethoxyliertem Fettalkohol mit eingeengter Homologenverteilung in sprühzutrocknenden, zumindest zeolitharmen (≤ 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis ≤ 5 Gew.-%, insbesondere 0 Gew.-% Zeolith) wässrigen, Fettalkoholethoxylat-haltigen Aufschlämmungen zur Reduzierung der organischen Abgasstoffe bei der Sprühtrocknung wässriger Aufschlämmungen, Gew.-% bezogen auf die gesamte wässrige Aufschlämmung.
- Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Aufschlämmung frei von ethoxyliertem Fettalkohol mit weiter Homologenverteilung ist.
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