DE3002710A1

DE3002710A1 - Verfahren zum waschen von textilien, sowie die dazu dienenden waschmittel

Info

Publication number: DE3002710A1
Application number: DE19803002710
Authority: DE
Inventors: Willem Puister
Original assignee: SENZORA BV
Current assignee: SENZORA BV
Priority date: 1979-02-02
Filing date: 1980-01-25
Publication date: 1980-09-04
Also published as: BE881488A; LU82125A1; NL7900849A

Description

Verfahren zum Waschen von Textilien, sowie die
dazu dienenden Waschmittel Die Erfindung bezieht sich auf das Waschen von Fasern, Faden, Garnen, Geweben und ähnlichen Textilwaren.
In früheren Zeiten wurden die genannten Stoffe gewaschen; im Anfang ausschließlich durch die Hausfrei, aber allmählich mehr und mehr betriebsmäßig. Darauf kamen die Waschmaschinen, welche den Wegfall eines erheblichen Teils der früheren Handarbeit zur Folge hatten.
Durch die oben erwähnte Entwicklung entstand ein zunehmender Bedarf an leicht anwendbaren und leicht dosierbaren Waschmitteln, und zwar nicht nur für den Betrieb, sondern in wachsendem Ausmaß auch für die Hausfrau. Diese Waschmittel sollten verschiedenen Ansprüchen genügen. Die Probleme wurden noch schwieriger, als große Mengen, ganz oder teilweise auf synthetischem Wege produzierte Fasern, welche gesponnen und gewebt wurden, auf dem Markt erschienen. Die neuen Fasern forderten verschiedene angepaßte Waschmittel.
Auch durfte das Waschmittel nicht auf die Maschinenelemente, mit welchen die Wäsche in Berührung kam, einwirken. Es zeigte sich dabei noch, daß man die Schaumbildung beherrschen mußte.
Beides verursachte eine stetige Komplizierung der Waschmittel. Letztere wurden auch oft auf bestimmte Stoffe und/oder bestimmte Teile des Waschprozesses abgestimmt.
So kennt man jetzt Waschmittel für die Vorwäsche, Feinwäschemittel, Buntwäschemittel, Weißwäsche- und Wollwäschemittel, welche im allgemeinen eine analoge Zusammensetzung zeigen, aber doch in bestimmter Weise dem Gebrauchszweck angepaßt sind. Die Anpassung kann durch Weglassen oder Ersatz von bestimmten Bestandteilen-stattfinden, doch kann sie auch durch die Waschprozeßwahl der Maschine, zum Beispiel durch Verschiedenheit der Temperatur, Einschaltung der Vorwäsche oder anderer Bearbeitungen zustandekommen.
Bisher erfüllten Phosphorverbindungen, besonders Polyphosphate, eine besondere Rolle im Waschprozeß. Anfangs dienten sie als Weichmacher für Wasser. Sie hielten die Stoffe, die die Härte des Wassers verursachten, in Lösung und verhinderten den Niederschlag von Kalk auf wichtigen Teilen der Waschmaschine, und gleichzeitig wurde das Entstehen des Kalkniederschlages auf und in der Wäsche verhindert. Letzteres hatte dabei eine geringere Abnutzung der Wäsche zur Folge. Die Phosphate zeigten überraschenderweise auch noch die Wirkung, das Waschen selbst günstig zu beeinflussen.
Ein Nachteil der Phosphate jedoch besteht darin, daß sie nach dem Gebrauch in den Abfluß geraten und die Reinigungsanlage unverändert passieren. Auf diese Weise kommen diese Phosphate schließlich ins Oberflächenwasser und verursachen ein-übermäßiges Wachstum der Algen, was große Mengen Sauerstoff erfordert und so das Oberflächenwasser sauerstoffarm macht. Letzteres benachteiligt dann besonders den biologischen Reinigungsprozeß des Wassers und verursacht so Fäulnis und Sterben der Fische.
Die Aufgabe der Erfindung ist also, die Phosphate zu einem erheblichen Teil oder völlig durch andere Stoffe oder andere Mischungen zu ersetzen, ohne den Reinigungseffekt auf die Wäsche und die dabei gebrauchten Maschinen nachteilig zu beeinflussen.
Nach der Erfindung wird dieses Problem durch teilweisen oder völligen Ersatz der Phosphate in Textilwaschmitteln durch eine Kombination von drei Komponenten gelöst, welche zu den folgenden chemischen Gruppen gehören: Gruppe 1: mehrwertige, eventuell substituierte, gesättigte Carbonsquren. Diese werden weiter als Komponente Z angegeben.
Gruppe 2: Polymerisate von Methylvinyläthern mit Maleinsäureanhydriden. Diese werden mit PV angedeutet.
Gruppe 3: Polymerisierte ein- oder mehrwertige ungesättigte Carbonsäuren vom Acrylattyp mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 12000-20000. Diese werden weiterhin als AC angegeben.
Vorzugsweise werden die Bestandteile der Kombination nach der Erfindung in Form wasserlöslicher Salze, besonders Alkali- oder Ammoniumsalze, beigegeben. Die Salzbildung kann übrigens auch im Wasser selber stattfinden, und zwar durch Reaktion mit den in der weiteren Zusammenstellung des Waschmittels anwesenden Alkalien, wenn man dabei beachtet, daß die Alkalität der Waschflotte nicht zu weit zurückgeht.
Die Z-Komponente kann zum Beispiel Zitronensäure, Weinsäure, Oxalsäure, Apfelsäure sein, vorzugsweise in Form ihrer Salze. Im allgemeinen wird das Natriumsalz gebraucht.
Die PV-Komponente ist an sich bekannt. Man kann sie durch folgende Formel darstellen: (-cH(OCH3)-CH2-)m(-CH(NOoNa-))n Methylvinyläthergruppe di-Na-Salz der Maleinsäure.
Die AC-Komponente ist gleichfalls an sich bekannt und wird durch die Formel (-CH(COONa)-CH2-)n dargestellt.
In Zusammenhang mit der erwünschten Löslichkeit wählt man vorzugsweise ein Polymerisat mit einem mittleren Molekulargewicht unter 15000. Die genannten Stoffe sind völlig biologisch nach der DECD-Methode eliminierbar.
Im allgemeinen kann man sagen, daß das Phosphat ein gutes Calciumbindevermögen für Pigmente und eine gute Wirkung zur Unterstützung der Waschbearbeitung hat.
Von den Z-Komponenten haben vor allem die Zitrate ein gutes Calciumbindevermögen, doch demgegenüber einen sehr mäßigen Effekt auf die Wäschebearbeitung.
Die PV-Komponente hat ein gutes Calciumbindevermögen und ein gutes Dispergiervermögen für Pigmente, jedoch einen mäßigen Einfluß auf den Waschprozeß.
Die AC-Komponente hat ein mäßiges Calciumbindevermögen, ein mäßiges Dispergiervermögen für Pigmente und eine mäßige Unterstützung des Waschprozesses. Uberraschenderweise zeigte sich nun,.daß die Kombination der unter 1, 2 und 3 genannten Komponenten zu einem guten und ausgeglichenen Resultat führten, das der Wirkung des Tripolyphosphates gleichkommt.
Im Nachstehenden wird dieses Resultat anhand einer Anzahl von Waschprohen näher erörtert.
Als Grundzusammensetzung wurde von folgender Komposition ausgegangen: Lufttrockenes, freifließendes Pulver, enthaltend: g Soda (Wasserfrei) 30 Na-Dodecylbenzolsulfonat 2 Optischer Weißstoff (Tinopal DMS-x, CIBA-Produkt) 0,2 Na-disilikat 11 Parfüm 0,3 2-1 4Fettalkoholäthylat 1,5 Natriumsulfat 13 Mg-silikat 0,7 Na-perborat 4 aq 9 CMC 2,5 Proteolytísch~enzym enzym 0,5 Na-talgfettsaure Seife 14 total 84,-7 Rest Polyphosphat und/oder Kombinationen von Komponenten Z, PV-und AC.
Die Auswertung der- Waschergebnisse geschah durch die Anwendung eines normalisierten Waschprozesses, wobei in bekannter reproduzierbarer Weise schmutzig gemachte Probelappen in Form von Probestreifen dem Waschprozeß unterworfen wurden. Zum Schluß wurden die Streifen glatt und trokken gebügelt. Mit einem Farbentonmesser wurde der Weißgrad der gewaschenen Proben zahlenmäßig bestimmt. Die erzielten Zahlen dienten als Wertmesser der Reinigung.
Die Probestücke waren aus weißen Kattunstreifen von 45 x 15 cm, womit beiderseitig Probelappen von 6 x 10 oder 6 x 20 cm durch Nähen verbunden waren, hergestellt. Die Farbentonmessung ist eine Reflektionsmessung, und somit stellen höhere Ziffern bessere Farbentöne, also auch bessere Schmutzentfernung dar.
Zur Auswertung der Waschmittel für Vorwäsche, feine Wäsche und Buntwäsche wurde dieselbe Zusammensetzung gebraucht, worin aber Magnesiumsilikat und Perborat weggelassen wurden. Als "Verschmutzer" wurden Rotwein, Kakao, Normschmutz, Blut und Beeren gewählt. Die Schmutzstreifen wurden zu diesem Zweck von bekannten Instituten (EMPA, Schweiz und TNO Niederlande) geliefert.
Das Waschprogramm war folgendes: Vorwäsche Dauer in Minuten Einlauf 75 1 Wasser 3/4 Aufheizen bis 40 OC 2 Vorwäsche 3 Auslauf 3/4 insgesamt 6,5 Hauptwäsche Einlauf 20 1 Wasser 3/4 Aufheizen bis 85 OC 6,5 Hauptwäsche 8,5 Auslauf 3/4 insgesamt 16,5 Spülen Einlauf 75 1 Wasser 3/4 Spülen (Temp. 35-40 OC) 2,5 Auslauf 3/4 insgesamt 4 Einlauf 3/4 Spülung (25-27 OC) 7 Auslauf 3/4 insgesamt 8,5 Einlauf 75 1 Wasser 3/4 Spülung (15-20 OC) 2,5 Auslauf 3/4 insgesamt 4 Einlauf 75 1 Wasser 3/4 Spülung (15-20 OC) 2 Auslauf 3/4 insgesamt 3,5 Gesamtes Weißwäscheprogramm inklusive Vorwäsche und Spülungen 43 Minuten.
Bei der Anwendung eines Bleichprozesses wird bei der zweiten Spülung 150 ml konzentrierter Bleichlauge (Aktivität 150 g/l) und bei der dritten Spülung 25 g Na-bisulfit beigegeben.
Während der Versuche wurden zusammen mit zwei Probestreifen immer 10 kg saubere Handtücher mitgewaschen.
Beispiel I Vergleich eines tpp-enthaltenden Waschmittels mit derselben Zusammensetzung, worin das tpp durch Zitrat und AC-Komponente,und mit derselben Zusammensetzung, worin das tpp durch Zitrat und PV-Komponente ersetzt war.
Als AC-Komponente wurde "TAMOL" (eine Marke der Badischen Anilin- und Sodafabrik, weiter unten zu BASF abgekürzt) gewählt, das eine mehrwertige Polycarbonsäure vom Acrylattyp darstellt.
Als PV-Komponente wurde SOALI" gewählt (ebenfalls eine BASF-Marke), das ein Polymerisat von Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid ist.
Waschmittel A enthielt auf 84,7 g der Grundzusammensetzung 9 g Zitrat und 3g TAMOL.
Waschmittel B enthielt auf 84,7 g der Grundzusammensetzung 9 g Zitrat und 2 g SOKALAN.
Waschmittel C enthielt auf 84,7 g der Grundzusammensetzung 20 g tpp Bei der Vorwäsche wurden 150 g Waschpulver und bei der Hauptwäsche 200 g zugegeben. Das Resultat geht aus folgender Tabelle hervor: Tabelle A Typen der Probelappen: EMPA EMPA EMPA EMPA EMPA TNO TNO TNO Wasch- Mittelmittel A Wein Kakao Std Blut Blut std Beeren Kakao wert -A 64 26 29 47 49 16 23 68 40 B 56 22 17 43 39 14 23 48 33 C 62 34 45 56 55 59 48 72 54 Std = standardisierter Schmutz.
Deutlich ergibt sich die erheblich bessere Wirkung des phosphathaltigen Waschmittels.
Das Produkt mit der Zusammensetzung C wurde nun mit einem Waschpulver derselben Zusammensetzung verglichen, worin auf 84,7 g 9 g Zitrat, 2 g SOKALAN und 3 g TAMOL zugesetzt waren. Diese Mischung ist weiter als St-Mischung angedeutet.
Das Resultat war, daß ein mittlerer Weißgrad von 53 erreicht wurde, also in Anbetracht des Beobachtungsfehlers genau dem tpp-Resultat gleich.
Beispiel II In diesem Beispiel wurde für Weißwäsche St-Mischung benutzt, worin das Na-Zitrat durch eine gleiche Gewichtsmenge Na-tartrat ersetzt war. Mittelwert des Resultats 51.
Beispiel III St-Mischung, in der das Na-Zitrat durch eine gleiche Gewichtsmenge Na-oxalat ersetzt war. Mittelwert mit Weißwäsche 56.
Wurde das CMC im Waschmittel durch eine gleiche Gewichtsmenge CMZ (Carboxymethylstärke) ersetzt, so ergab sich ein Mittelwert von 53.
Beispiel IV Hier wurde in St-Mischung anstatt Sokalan PC-1 (das in den vorgehenden Beispielen gebraucht wurde) SOKALAN SC 9357 zugesetzt.
Letztere Substanz hat ein anderes m;n Verhältnis als SOKALAN PC-1. Mittelwert mit Weißwäsche 55.
Wenn der totale Prozentsatz der drei Zusatzkomponenten mit 100 % angenommen wird, beträgt in der Kombination der Gehalt an Z-Komponente vorzugsweise 50 - 70 %, an PV-Komponente 10 - 20 % und an AC-Komponente 15 - 30 %. Die Komponenten können in Form einer Mischung oder separat in einer passenden Phase der Waschpulverherstellung zugegeben werden.
Zugabe zu flüssigen oder festen Waschmittelzusammensetzungen kann ohne weiteres erfolgen; die Komponenten können in jeder in der Waschmitteltechnik üblichen Zusammensetzung gebraucht werden, inklusive solcher Waschmittel, welche durch Zugabe von Aktiviermitteln bei niedrigen Temperatuen ihre reinigende und insbesondere auch bleichende Wirkung ausüben. Für de Aufrechterhaltung des Reinigungseffektes eines phosphatfreien Produktes ist es nicht nötig, in einem üblichen Waschmittel die Phosphatmenge durch eine gleiche Menge der erfindungsgemäßen Kombination zu ersehen.
Normalerweise werden die besten Resultate erhalten, wenn man das Phosphat durch nicht mehr als 50 - 70 % seines Gewichtes mit der neuen Kombination ersetzt.
Im folgenden Beispiel werden die Ergebnisse erläutert, wenn das Phosphat teilweise durch die Erfindungskombination ersetzt wird.
Beispiel V In diesem Beispiel wurde von folgender Zusammensetzung ausgegangen.
Komponente Gewichtsprozent Na-carbonat 20 optisch Weiß 0,2 Dodecylbenzolsulfonat 2 Na-disilikat 11,0 Fettalkoholäthoxylat 2,0 Parfüm 0,04 Mg-silikat 0,5 Na-perborat 10,0 CMC 2,0 fettsaure Seife (Talg) 14,0 Tripolyphosphat (tpp) 37,9 In dieser Zusammensetzung, nachher 37,9 % tpp auf 18,9 % herabgesetzt unter Zusatz von: Na-zitrat 12 % Sokalan C-P-1 3,0 % Tamol PA 4 % Diese Zusammensetzung wird weiter als E angedeutet.
Auch wurde noch in der Zusammensetzung D das tpp auf 10,9 % herabgesetzt unter Zusatz von: Na-zitrat 17,0 % Sokalan CP-1 5,0 % TAMOL PA 5,0 % Dies gab die Zusammensetzung F.
Die Waschversuche werden in analoger Weise, wie im ersten Beispiel beschrieben, ausgeführt. Die Zahlen sind in der untenstehenden Tabelle B aufgeführt, und zwar unter der Bemerkung, daß alle Zahlen das Mittel von 12 Waschversuchen sind.
Tabelle B Waschmaterial Resultat und Zusammensetzung D E F Weinflecken (EMPA) 83,8+ 63,5+ 63,5+ Kakao (EMPA) 41,8 43,3 41,9 Std-Schmutz (EMPA) 53,0 52,5 52,1 Blut (EMPA) 69,2 69,8 68,0 Blut (EMPA) 69,9 69,9 68,5 Std-Schmutz (TNO) 70,5 69,2 64,3 Kakao (TNO) 76,0 76,5 76,1 Beeren (TNO) 44,0 44,7 44,7 Mittelwert 61,0 61,2 59,8 Zahlen nicht vergleichbar mit Zahlen der anderen Beispiele Aus Obenstehendem geht hervor, daß die teilweise Substitütion von Phosphat durch ein Gemisch aus Na-zitrat, SOKALAN und TAMOL zu einem praktisch gleichwertigen Produkt führt. Wenn man die anderen Bestandteile derart wählt, daß keine stickstoffhaltige Komponente im fertigen Waschpulver vorkommt, gelingt es in dieser Weise, ein praktisch stickstofffreies Produkt zu erhalten. Dabei ist jede Pflanzenwachstumsbeeinflussung des Ablaufs vermieden.

Claims

Ansprüche 1. Waschmittel für Textilien mit herab gesetztem Phosphatgehalt, gekennzeichnet durch die Anwesenheit mindestens einer Komponente aus jeder der drei folgenden Gruppen: 1) Salze mehrwertiger, wasserlöslicher, gegebenenfalls substituierter Carbonsäuren; 2) wasserlösliche Salze von Polymeren aus Methylvinyläthern und Maleinsäureanhydriden; 3) wasserlösliche Salze einer polymerisierten, ungesättigten, mehrwertigen Carbonsäure des Acrylat-.

typus mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 12000 bis 20000.
2. Waschmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Phosphatgehalt von 0 - 20 %, berechnet auf das Totalgewicht des Waschmittels.
3. Waschmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gegenseitige Gewichtsverhältnis der Komponenten nach der Gruppe 1, 2 und 3 derart ist, daß auf 100 Gewichtsteile 50 - 70 Gew.Teile von Gruppe 1, 15 - 30 Gew.Teile von Gruppe 2 und 10 - 20 Gew.Teile von Gruppe 3 anwesend sind.
4. Stickstofffreies Waschmittel nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die übrigen Bestandteile des Waschmittels derart wählt, daß das Waschmittel höchstens 0,1 % Stickstoff enthält.
5. Lufttrockenes, frei fließendes Waschpräparat zum Zusetzen zu üblichen Waschmitteln, bestehend aus einer Mischung nach Anspruch 1, 2 und 3, erwünschtensfalls gemischt mit einem oder mehreren aus der Waschmittelindustrie bekannten Stoffen, insbesondere auch Füllstoffen.
6. Verfahren zum Waschen von Textilien, dadurch gekennzeichnet, daß man sorgt, daß in der Waschflotte die im Anspruch 1 gekennzeichnete Kombination von Stoffen, vorzugsweise in dem im Anspruch 2 erwähnten Verhältnis, anwesend ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man sorgt, daß gleichzeitig in der Waschflotte weniger als 0,1 % Gew. Stickstoff, berechnet auf die in der Waschflotte anwesende Menge an trockenem Stoff des Waschmittels, anwesend ist.