DE4031910A1 - Percarbonathaltiges waschmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pulverförmiges Bleich- und Waschmittel zur An­ wendung in der Haushaltswäsche, das als alleiniges reinigungsaktives Mittel der Waschlauge zugesetzt werden kann oder die Reinigungswirkung eines üblichen Waschmittels verstärkt.

Bleichmittel, die als Bleichsystem eine Kombination eines anorganischen Peroxids oder Perhydrats mit einem Bleichaktivator, der unter Waschbedin­ gungen eine organische Persäure bildet, enthalten, sind seit langer Zeit bekannt. Die am häufigsten eingesetzten aktivsauerstoffhaltigen Bleich­ komponenten sind die Alkaliperborate, -percarbonate, -persulfate und -persilikate, unter denen Natriumperborat, das als Tetra- oder Monohydrat verwendet wird, eine dominierende Position einnimmt. Als Aktivatoren wer­ den in der Regel solche Verbindungen verwendet, die unter Hydrolyse- be­ ziehungsweise Perhydrolysebedingungen Carbonsäuren beziehungsweise Per­ carbonsäuren abspalten, wobei in überwiegendem Maße solche Verbindungen eingesetzt werden, die in Gegenwart der erwähnten Oxidationsmittel Per­ essigsäure liefern. Da die Reaktion des Aktivators mit der Perverbindung, die erst unter den wäßrigen Waschbedingungen erfolgen soll, auch bei der Herstellung und insbesondere der Lagerung derartiger Mittel ablaufen kann, wodurch die Verfügbarkeit der Perverbindung für den eigentlichen Anwen­ dungszweck zurückgeht, wird seit langer Zeit nach Stabilisatoren für die erwähnten Bleichsysteme gesucht. So ist zum Beispiel die Umhüllung der Aktivator- oder der Oxidationskomponente oder beider mit Fettsäuren vor­ geschlagen worden. Auch die Zugabe bestimmter Stabilisatoren, beispiels­ weise Magnesiumsilikat, ist bekannt. Für Percarbonat-haltige Bleichsysteme ist das Problem der mangelhaften Lagerstabilität besonders schwer zu lö­ sen, da dieses Perhydrat extrem hydrolyseanfällig ist und sowohl von der normalen Luftfeuchtigkeit rasch zersetzt wird als auch in Bleichmitteln, die in wasserundurchlässigen Verpackungen gelagert werden, unter Verlust von Aktivsauerstoff zerfällt.

Gegenstand der Erfindung, mit der diese Nachteile vermieden werden können, ist ein lagerstabiles, im wesentlichen phosphatfreies pulverförmiges Bleich- und Waschmittelgemisch, enthaltend Alkalipercarbonat, Bleichakti­ vator, Tensid und Builder, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es 3 pul­ verförmige Komponenten enthält, wobei Komponente A ein durch Sprühtrocknen hergestelltes Pulver ist, enthaltend Aniontensid, wasserlöslichen und/oder unlöslichen Builder und weniger als 3 Gew.-% Wasser, Komponente B das Al­ kalipercarbonat und Komponente C den Aktivator für das Percarbonat ent­ hält, mit der Maßgabe, daß es 10 Gew.-% bis 93 Gew.-%, vorzugsweise 20 Gew.-% bis 85 Gew.-% und insbesondere 40 Gew.-% bis 80 Gew.-% der Komponente A, 5 Gew.-% bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 13 Gew.-% bis 60 Gew.-% und insbesondere 18 Gew.-% bis 50 Gew.-% der Komponente B und 2 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-% bis 10 Gew.-% der Komponente C enthält.

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung angegebenen Wassermengen der Pulverkomponenten beziehen sich auf Wasser, das bei Erhitzen auf eine Temperatur von 200°C ausgetrieben werden kann.

Die Formulierung "im wesenlichen frei" bedeutet im Rahmen des vorliegenden Textes, daß die angesprochene Substanz oder Komponente zum weitaus über­ wiegenden Teil aus dem genannten Stoff oder den genannten Stoffen besteht und während der Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel keine Zusätze hinzugegeben werden, von der sie im wesentlichen frei sein soll. Aller­ dings können bestimmte Ausgangssubstanzen herstellungsbedingt geringe Mengen anderer Stoffe enthalten, die sich im Rahmen der vorliegenden Er­ findung jedoch nicht negativ auswirken. So enthält zum Beispiel handels­ übliches Natriumpercarbonat geringe Mengen, in der Regel unter 5 Gew.-%, Phosphat.

Das erfindungsgemäße Mittel weist vorzugsweise ein Schüttgewicht von nicht über 800 Gramm pro Liter, insbesondere von 300 bis 800 Gramm pro Liter und besonders bevorzugt von 400 bis 700 Gramm pro Liter auf. Es wird vorzugs­ weise als Zusatz zu waschmittelhaltigen Flotten, insbesondere im Tempera­ turbereich von 30°C bis 60°C, zur Verstärkung der Bleichwirkung (Bleich­ booster) eingesetzt, kann allerdings auch, insbesondere wenn nur mit relativ geringen Mengen an nicht-bleichbaren Anschmutzungen verunreinigte Textilien gereinigt werden sollen, als alleinige reinigungsaktive Kompo­ nente der Waschflotte verwendet werden.

Bei dem in der Komponente A enthaltenen Builder handelt es sich um eine wasserlösliche oder eine wasserunlösliche Verbindung oder um ein Gemisch aus zwei oder mehreren derartiger Verbindungen. Geeignete Buildersubstan­ zen sind insbesondere solche aus den Klassen der Polycarbonsäuren, insbe­ sondere polymere Acrylsäuren, Methacrylsäuren, Maleinsäuren und Copolymere aus diesen, Schichtsilikate, insbesondere Bentonite, Alumosilikate, ins­ besondere Zeolithe, und Alkalicarbonate, insbesondere Natriumcarbonat. Die vorgenannten Polycarbonsäuren werden üblicherweise in Form ihrer Alkali­ salze, insbesondere ihrer Natrium- oder Kaliumsalze eingesetzt. Die vor­ zugsweise eingearbeiteten Zeolithe sind insbesondere solche des NaA- oder NaX-Typs oder deren Gemische. Derartige Buildersubstanzen sind in Kompo­ nente A vorzugsweise in Mengen von 20 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere von 40 Gew.-% bis 80 Gew.-% enthalten.

Geeignete anionische Tenside sind insbesondere solche vom Sulfat- oder Sulfonattyp, doch können auch andere Typen wie Seifen, langkettige N-Acyl­ sarkosinate, Salze von Fettsäurecyanamiden oder Salze von Ethercarbonsäu­ ren, wie sie aus langkettigen Alkyl- oder Alkylphenyl-Polyglykolethern und Chloressigsäure zugänglich sind, verwendet werden. Die anionischen Tenside werden vorzugsweise in Form der Natriumsalze verwendet. Derartige Tenside sind in Komponente A vorzugsweise in Mengen von 2 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-% enthalten.

Besonders geeignete Tenside vom Sulfattyp sind die Schwefelsäuremonoester von langkettigen primären Alkoholen natürlichen und synthetischen Ur­ sprungs mit 10 bis 20 C-Atomen, das heißt von Fettalkoholen wie zum Bei­ spiel Kokosfettalkoholen, Talgfettalkoholen, Oleylalkohol, oder den C₁₀- bis C₂₀-Oxoalkoholen und solche von sekundären Alkoholen dieser Ketten­ längen. Daneben kommen die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten aliphatischen primären Alkohole, sekundären Al­ kohole oder Alkylphenole in Betracht. Ferner eignen sich sulfatierte Fettsäurealkanolamide und sulfatierte Fettsäuremonoglyceride.

Bei den Tensiden vom Sulfonattyp handelt es sich in erster Linie um die Alkylbenzolsulfonate mit C₉- bis C₁₅-Alkylgruppen, um Sulfobernsteinsäure­ mono- und -diester mit 6 bis 22 C-Atomen in den Alkoholteilen und um die Ester von α-Sulfofettsäuren, beispielsweise die α-sulfonierten Methyl- oder Ethylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren. Wei­ tere brauchbare Tenside vom Sulfonattyp sind die Alkansulfonate, die aus C₁₂- bis C₁₈-Alkanen durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation und an­ schließende Hydrolyse bzw. Neutralisation oder durch Bisulfitaddition an Olefine erhältlich sind, sowie die Olefinsulfonate, das heißt Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie zum Bei­ spiel aus langkettigen Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppel­ bindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließen­ der alkalischer oder saurer Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält.

Besonders bevorzugt werden die Alkylbenzolsulfonate mit linearen C₉- bis C₁₅-Alkylgruppen, die Fettalkoholsulfate mit 12 bis 18 C-Atomen und Ge­ mische dieser Tenside verwendet.

Zusätzlich kann die Pulverkomponente A anorganisches Füllsalz, vorzugswei­ se in Mengen nicht über 50 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% ent­ halten. Zu derartigen Füllsalzen gehören insbesondere die Alkalichloride und Alkalisulfate.

Die Builder- und Tensid-haltige Komponente A des erfindungsgemäßen Bleich- und Waschmittels wird in im Prinzip bekannter Weise durch Sprühtrocknen einer wäßrigen Suspension oder Aufschlämmung hergestellt. Dabei ist darauf zu achten, daß die Trocknung derart erfolgt, daß Komponente A nicht mehr als 3 Gew.-% Wasser enthält. Vorzugsweise geht man daher so vor, daß eine etwa 30 Gew.-% bis 65 Gew.-% Wasser enthaltende Suspension der Inhalts­ stoffe der Pulverkomponente A auf Temperaturen von etwa 40°C bis 100°C erwärmt und mittels Düsen unter einem Zerstäubungsdruck von etwa 20 bis 120 bar, insbesondere von 30 bis 60 bar, in einen Fallraum gesprüht wird, in den im Gleichstrom oder vorzugsweise im Gegenstrom Trocknungsgase ein­ geleitet werden, die Eingangstemperaturen von etwa 150°C bis etwa 350°C, insbesondere von 200°C bis 250°C aufweisen. Die auf diese Weise erzeug­ ten Pulver enthalten normalerweise weniger als 5% Bestandteile mit Korn­ größen unter 0,1 mm, eventuell auftretende höhere Staubanteile können durch einfaches Aussieben entfernt und in den Herstellungsprozeß zurückge­ führt werden. Vorzugsweise weist die derart hergestellte Pulverkomponente A ein Schüttgewicht von 250 Gramm pro Liter bis 750 Gramm pro Liter auf.

Komponente B enthält Alkalipercarbonat, das vorzugsweise der alleinige Bestandteil dieser Komponente ist. In Frage kommt insbesondere Natriumper­ carbonat, das bedingt durch das Herstellungsverfahren geringe Mengen, normalerweise unter 5 Gew.-% bezogen auf Alkalipercarbonat, an Phosphat sowie gegebenenfalls weitere Salze enthalten kann. Komponente B kann als kristallisiertes oder, gegebenenfalls mit Hilfe von Granulationshilfsmit­ teln, granuliertes Pulver vorliegen.

Als Aktivatorkomponente C ist jede pulverförmig konfektionierbare, unter Perhydrolysebedingungen organische Persäure liefernde Verbindung geeignet. Zu diesen gehören insbesondere N- oder O-Acylverbindungen, beispielsweise mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin, acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril, N-acylierte Hydantoine, Hydrazide, Triazole, Urazole, Diketopiperazine, Sulfurylamide und Cyanurate, außerdem Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäurean­ hydrid, Carbonsäureester, insbesondere Natrium-isononanoyl-phenolsulfonat, und acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose. Der Bleich­ aktivator kann in bekannter Weise mit Hüllsubstanzen überzogen oder, gege­ benenfalls unter Einsatz von Granulierhilfsmitteln, granuliert worden sein und gewünschtenfalls weitere Zusatzstoffe, beispielsweise Farbstoff, ent­ halten. Vorzugsweise enthält die Pulverkomponente C über 90 Gew.-%, insbe­ sondere von 94 Gew.-% bis 99 Gew.-%, Bleichaktivator. Vorzugsweise wird ein Bleichaktivator eingesetzt, der unter den Waschbedingungen Peressig­ säure bildet. Unter diesen ist mit Hilfe von Carboxymethylcellulose granu­ liertes Tetraacetylethylendiamin (TAED) mit mittleren Korngrößen von 0,01 mm bis 0,8 mm, wie es nach dem in der europäischen Patentschrift EP 0 37 026 beschriebenen Verfahren hergestellt werden kann, besonders bevorzugt.

Zusätzlich zu den Komponenten A, B und C kann das erfindungsgemäße Wasch- und Bleichmittel als weitere pulverförmige Komponente wasserlösliche Salze enthalten, die im Bereich von 1°C bis 45°C kein Kristallwasser abgeben und deren Schmelzpunkt über 45°C liegt. Zu diesen gehören insbesondere Natriumchlorid, wasserfreies Natriumcarbonat, Natriumnitrat, Natriumacetat und deren Gemische. Derartige pulverförmige Komponenten sind in den erfin­ dungsgemäßen Mitteln vorzugsweise nicht über 30 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-% enthalten.

Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße Mittel zusätzlich zu den bisher genannten Bestandteilen Komplexbildner für Schwermetalle, die sowohl die Lagerstabilität, insbesondere der Percarbonat-Komponente, wie auch die Bleichwirkung des erfindungsgemäßen Bleichmittels unter Anwendungsbe­ dingungen erhöhen. Zu den geeigneten Komplexierungsmitteln gehören Amino­ polycarbonsäuren, insbesondere Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetra­ essigsäure, Polyphosphonsäuren, insbesondere Aminotri-(methylenphosphon­ säure), Ethylendiamintetra-(methylenphosphonsäure) und 1-Hydroxyethan-1,1- diphosphonsäure sowie deren Alkalisalze, insbesondere deren Natriumsalze. Derartige Komplexbildner sind vorzugsweise in Mengen nicht über 10 Gew.-%, insbesondere von 0,1 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel, vorhanden. Sie können Teil der Komponente A, B oder C sein und werden vor­ zugsweise in das sprühgetrocknete Pulver (Komponente A) eingearbeitet, in dem sie insbesondere in Mengen von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% vorhanden sein können.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Wasch- und Bleichmittel zusätzlich, vorzugsweise in Mengen nicht über 10 Gew.-%, insbesondere von 2 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel, nichtionisches Tensid enthalten, das als Teil der sprühgetrockneten Komponente A vorliegen oder auf das fa­ kultativ vorhandene pulverförmige wasserlösliche Salz aufgedüst worden sein kann. Falls es als Teil der Komponente A, in der es vorzugsweise in Mengen nicht über 10 Gew.-%, insbesondere von 2 Gew.-% bis 6 Gew.-% enthal­ ten sein kann, vorliegt, wird das nichtionische Tensid vorzugsweise nach dem Sprühtrocknen der übrigen Bestandteile in im Prinzip bekannter Weise auf dieses Pulver aufgedüst. Zu den in Frage kommenden nichtionischen Tensiden gehören Alkylpolyglykoside mit 10 bis 22 C-Atomen im Alkylteil und die Alkoxylate, insbesondere die Ethoxylate und/oder Propoxylate von linearen oder verzweigtkettigen Alkoholen mit 10 bis 22 C-Atomen, vor­ zugsweise 12 bis 18 C-Atomen. Der Alkoxylierungsgrad der Alkohole liegt dabei zwischen 1 und 20, vorzugsweise zwischen 3 und 10. Sie können in be­ kannter Weise durch Umsetzung der entsprechenden Alkohole mit den ent­ sprechenden Alkylenoxiden hergestellt werden. Geeignet sind insbesondere die Derivate der Fettalkohole, obwohl auch deren verzweigtkettige Isomere, insbesondere sogenannte Oxoalkohole, zur Herstellung verwendbarer Alkoxy­ late eingesetzt werden können. Brauchbar sind demgemäß insbesondere die Ethoxylate primärer Alkohole mit linearen Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexa­ decyl- oder Octadecylresten sowie deren Gemische. Außerdem sind entspre­ chende Ethoxylierungs- und/oder Propoxylierungsprodukte von Alkylaminen, vicinalen Diolen und Carbonsäureamiden, die hinsichtlich des Alkylteils den genannten Alkoholen entsprechen, sowie von Alkylphenolen mit 5 bis 12 C-Atomen im Alkylrest verwendbar.

Das erfindungsgemäße Mittel kann darüber hinaus weitere in Bleich- und Waschmitteln übliche Zusatzstoffe, wie Enzyme, Farbstoffe und/oder Duft­ stoffe, enthalten. Diese Bestandteile sind vorzugsweise in Mengen nicht über 1 Gew.-%, insbesondere von 0,05 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das ge­ samte Mittel, vorhanden. Sie können Teil einer oder mehrerer Pulverkom­ ponenten sein oder mehr oder weniger homogen auf alle pulverförmigen Be­ standteile verteilt sein.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel erfordert keinen größeren technischen Aufwand. Meist sind einfache Mischapparaturen, wie Schaufel- oder Trommelmischer geeignet, in denen die pulverförmigen Komponenten ge­ mischt werden können. Auch die Verwendung automatisch arbeitender Band­ waagen in Kombination mit Freifallmischern ist möglich und wird für eine kontiniuerliche Produktion der erfindungsgemäßen Mittel bevorzugt. Gege­ benenfalls kann die Mischung unter gleichzeitigem Aufdüsen von Farb- und/oder Duftstoffen beziehungsweise flüssigen Enzymzubereitungen er­ folgen.

Beispiele Beispiel 1

Durch Versprühen von etwa 35 Gew.-% Wasser enthaltenden Aufschlämmungen, die auf 60°C bis 70°C erwärmt worden waren, unter einem Druck von etwa 60 bar und Temperaturen des Trocknungsgases von 220°C bis 230°C wurden die in der nachfolgenden Tabelle 1 durch ihre Zusammensetzung charakteri­ sierten Pulver (Komponente A) hergestellt. Diese wiesen Schüttdichten von etwa 450 Gramm pro Liter auf.

Tabelle 1

Zusammensetzung der Pulverkomponente A [Gew.-%]

Durch Vermischen der in der nachfolgenden Tabelle 2 angegebenen Pulver­ komponenten in einem Freifallmischer unter gleichzeitigem Aufdüsen eines oxidationsstabilen Parfüms wurden die durch ihre Zusammensetzung charak­ terisierten erfindungsgemäßen Bleichmittel M1 bis M6 hergestellt.

Tabelle 2

Zusammensetzung erfindungsgemäßer Mittel [Gew.-%]

Die Wasch- und Bleichmittel M1 bis M6 waren freifließende, nicht klumpende Pulver mit Schüttdichten von etwa 560 bis 620 Gramm pro Liter. Sie wurden bei Temperaturen von 20°C bis 40°C über einen Zeitraum von 24 Wochen ohne nennenswerten Aktivitätsverlust gelagert, während gleichartige Formu­ lierungen, deren Pulverkomponente A über 3 Gew.-% Wasser enthielt, schon nach Lagerungszeiten von wenigen Wochen deutliche Abnahmen ihres Aktiv­ sauerstoffgehaltes zeigten. Die Bleichleistung der erfindungsgemäßen Waschmittel war in allen Fällen zumindest nicht schlechter als die von zu Vergleichszwecken hergestellten Mitteln, die statt Natriumpercarbonat Natriumperborat enthielten.

Claims (9)

1. Im wesentlichen phosphatfreies pulverförmiges Bleich- und Waschmittel, enthaltend Alkalipercarbonat, Bleichaktivator, Tensid und Builder, da­ durch gekennzeichnet, daß es 3 pulverförmige Komponenten enthält, wobei Komponente A ein durch Sprühtrocknen hergestelltes Pulver ist, enthal­ tend Aniontensid, wasserlöslichen und/oder unlöslichen Builder und weniger als 3 Gew.-% Wasser, Komponente B das Alkalipercarbonat und Komponente C einen Aktivator für das Percarbonat enthält, mit der Maß­ gabe, daß es 10 Gew.-% bis 93 Gew.-% der Komponente A, 5 Gew.-% bis 70 Gew.-% der Komponente B und 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% der Komponente C enthält.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 20 Gew.-% bis 85 Gew.-%, insbesondere 40 Gew.-% bis 80 Gew.-% Komponente A, 13 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere 18 Gew.-% bis 50 Gew.-% Komponente B und 2 Gew.-% bis 20 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 10 Gew.-% Komponen­ te C enthält.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente A 2 Gew.-% bis 40 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 20 Gew.-% anionisches Tensid, 20 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere 40 Gew.-% bis 80 Gew.-% Builder, nicht über 50 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% anorganisches Füllsalz, nicht über 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.-% bis 2 Gew.-% Komplexbildner und nicht über 10 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 6 Gew.-% nichtionisches Tensid enthält.

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in Komponente C enthaltene Bleichaktivator eine unter Waschbe­ dingungen Peressigsäure bildende Verbindung ist.

5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bleichaktivator N,N,N′,N′-Tetraacetylethylendiamin ist.

6. Bleichmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als zusätzliche Komponente nicht über 30 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 20 Gew.-% eines wasserlöslichen Salzes in Pulverform ent­ hält, das im Bereich von 1°C bis 45°C kein Kristallwasser abgibt und dessen Schmelzpunkt über 45°C liegt.

7. Bleichmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wasser­ lösliche Salz aus der Gruppe umfassend Natriumchlorid, wasserfreies Natriumcarbonat, Natriumnitrat, Natriumacetat und deren Gemische ausgewählt wird.

8. Bleichmittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Salz nicht über 10 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel, nichtionisches Tensid trägt.

9. Bleichmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Schüttdichte unter 800 Gramm pro Liter, vorzugsweise von 300 bis 800 Gramm pro Liter und insbesondere von 400 bis 700 Gramm pro Liter aufweist.