LV10482B - Detergent - Google Patents

Description

5 LV 10482

Waschmittel

Oie Erfindung betrifft Waschmittel mit 5 bis 5o Gew%, vor-zugsweise lo bis 3o Gew%, mindestens eines Tensids, 0,5 bis 6o Gew% eines Gerūststoffes sowie ūblichen Waschhilfsstof-10 fen.

Es ist šeit mehr als 8o Jahren Stand der Technik, Natrium-silikate, meist in Form ihrer wā6rigen Losung , auch als Wasserglas bezeichnet, in Waschmittelformulierungen einzu-15 bauen.

Natriumsilikate wurden lange Zeit, vor aliem in Verbindung mit Soda, als Gerūststoffe in Waschmitteln eingesetzt, im Laufe der modernen Waschmittelentwicklung jedoch durch Sub-20 stanzen mit besseren Buildereigenschaften, wie z.B. konden-sierte Phosphate, abgelost.

Aufgrund der in vielen landern Europas und der USA in Kraft ' getretenen restriktiven Waschmittelphosphat-Gesetzgebung 25 ist heute Zeolith 4A in Verbindung mit Polycarboxylaten der Basis-Gerūststoff fūr viele Waschmittelprodukte- Der Zusatz von amorphem Natriumdisilikat in Form von Wasserglas oder als Pulver in einer Menge um 5 Gew% ist bei der.Mehrzahl der gefertigten Wachmittel auch heute noch ublich. Oie dem 30 Natriumdisilikat zufallende Aufgabe beschrankt sich dabei nicht auf seine korrosionsinhibierende Wirkung. Es dient auch als Gerūststoff mit guten Absorptionseigenschaften fūr Flussigbestandteile und verbessert aufgrund seiner disper-gierenden Wirkung das Schmutztragevermogen der Waschlauge. 35 AuBerdem bindet es einen Teil der Hārtebildner des Wasch-wassers und begūnstigt auch dadurch das Waschergebnis. 2 / ·

Wie nun ūberraschend gefunden wurde, konnen die waschtechni-schen Eigenschaften handelsūblicher Natriumdisilikate, wel-che normalerv/eise Wassergehalte von 15 - 23 Gew% aufweisen, wesentlich gesteigert werden, wenn man eine Teilentwāsserung 5 dieser Produkte vornimmt.

Zur Teilentwāsserung derartiger Natriumdisilikate zu amor-phen Natriumdisilikaten mīt Wassergehalten von 0,3 bis 6 Gew%, vorzugsweise von 0,5 bis 2 Gew%, bringt man z.B. das 10 pulverformige amorphe Natriumdisilikat mit einem Wasserge-halt von 15 bis 23 Gew% in einen geneigt angeordneten, mit Einrichtungen zur Bewegung von Feststoff ausgerusteten Oreh-^ rohrofen ein, in dem man es mit Rauchgas bei Temoeraturen von 25o bis zu 5oo°C 1 bis 6o Minuten im Gegenstrom behan-15 delt, wobei der Orehrohrofen derart isoliert ist, daB die Temperatur seiner AuBenwand weniger als 6o°C betragt. Das aus dem Orehrohrofen austretende amorphe Natriumdisilikat kann mit Hilfe eines mechanischen Brechers auf KorngroBen von 0,1 bis 12 mm zerkleinert werden. Vorzugsweise wird das 20 zerkleinerte Natriumdisilikat mit einer Mūhle auf KorngroBen von 2 bis 4oo pm gemahlen, wobei die Mūhle mit einer Um-fangsgeschwindigkeit von 0,5 bis 6o m/s betrieben wird.

Im einzelnen ist das Waschmittel vorliegender Erfindung nun-¢--:-, 25 mehr dadurch gekennzeichnet, daB es als Gerūststoff ein amorphes, wasserarmes Natriumdisilikat mit einem Wasserge-halt von 0,3 bis 6 Gew% enthalt.

Darūber hinaus kann das Waschmittel der Erfindung wahlweise 30 und bevorzugt dadurch gekennzeichnet sein, daB a) das amorphe Natriumdisilikat 0,5 bis 2 Gew% Wasser ent-hālt; b) das iri ihm als Gerūststoff enthaltene amorphe, wasserarme Natriumdisilikat durch Teilentvvasserung von handelsūbli-chem pulverformigem, amorphem Natriumdisilikat mit einem Wassergehalt von 15 bis 23 Gew% hergestellt wurde; c) das in ihm als Gerūststoff enthaltene amorphe, wasserarme Natriumdisilikat dadurch hergestellt wurde, daB man pul- verformiges, amorphes Natriumdisilikat mit einem Wasser- * 1 gehalt von 15 bis. 23 Gew% in einem geneigt angeordneten, mit Einrichtungen zur Bewegung von Feststoff ausgerū-steten Orehrohrofen einbrachte, in welchem man es mit Rauchgas bei Temperaturen von 25o bis zu 5oo°C 1 bis 6o Minuten im Gegenstrom behandelte, wobei der Drehrohrofen derart isoliert war, daB die Temperatur seiner AuBenvvand weniger als 6o°C betrug, und daB man das aus dem Drehrohrofen austretende amorphe Natriumdisilikat mit Hilfe eines mechanischen Brechers auf KorngroBen von 0,1 bis 12 mm zerkleinerte und anschlieBend mit einer Mūhle auf KorngroBen von 2 bis 4oo pm mahlte.

Ausgehend von einem handelsūblichen Natriumdisilikat mit einem Wassergehalt von 18 Gew% wurden folgende teilentwāsserte, Produkte hergestellt:

Beispiel Wassergehalt (Gew% H20) I (Ausgangsprodukt) 18 II 0,3 III 0,7 IV 1,5 V 3,1 VI 5 4

Nach dem Spruhnebelmischverfahren wurden entsprechend der nachstehenden Basisformulierung mit den einzelnen Natriumdi-silikat-Spezies (NaDS; Beispiele I - VI) Waschmittel gefer-tigt:

Waschmittelformulierungen -> Gew% Bestandteile A B NaDS · aq (Beispiel I-VI) 25 1) 45 1) Na-Perborat Tetrahydrat 10,0 10,0 Na-Percarbonat 8,0 8,0 Anionische Tenside 12,0 12,0 Alkylbenzolsulfonat 7,5 7,5 Seif e 4,5 4,5 Nichtionische Tenside 5,0 5,0 (Fettalkoholethoxylate) Polycarboxylat (Acrylsaure/ 4,0 4,0 Maleinsaure MG ca. 60.000) Celluloseether 2,0 2,0 En zyme 0,5 0,5 optische Aufheller 0,2 0,2 Na-Sulfat, Wasser auf loo auf loo und Minderbestandteile 1 jeweils auf Na2Si20g berechnet 5 LV 10482

Jeweils 2,5 g bzw. 4,5 g der Na-Disilikate entsprechend den Beispielen I - VI wurden zwecks Feststellung ihres Wasser-hārte-Bindevermogens (verbleibende Rest-Wasserharte) in looo ml Wasser der Hārte 18°dH gelost, die Losung genau 1/2 Stun-5 de bei 6o°C mittels eines Magnetrūhrers mīt ca. 5oo Upm gerūhrt, dann in Eiswasser schnell auf 2o°C abgekūhlt und anschlieBend ūber ein Membranfilter mit einer Porenweite von 0,45 pm vom unloslichen Rūckstand befreit. Die gleiche Pro-zedur wurde auch mit dem verwendeten Wasser von 18°dH ohne 10 Na-Disilikat-Zusatz durchgefūhrt, um den Fehler zu eliminie-ren, der durch eine mogliche Ausfāllung von Ca und Mg als Carbonat zustande kāme.

In gleicher Weise wurden jeweils lo g der Waschmitte1 auf 15 der Grundlage vorstehender Basisformulierung mit Na-Disili-kat entsprechend den Beispielen I-VI in Wasser von 18°dH gelost und die losungen wie oben beschrieben behandelt. Die Basisformulierung ohne Na-Disilikat-Zusatz wurde als Blind-probe in die Versuchsreihe mit einbezogen. 20

In den Filtraten der einzelnen Losungen sowie in dem iden-tisch behandelten und filtrierten Wasser ohne Zusatz wurden mittels Atomabsorption die Rest-Gehalte an Calcium und Magnesium bestimmt, die in Tabelle 1 zusammengestellt sind:

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Aus den gefundenen Werten fūr die Rest-Wasserhārte geht ein-deutig die Uberlegenheit der teilentwasserten Na-Disilikate (Beispiel II-VI) gegenūber den Ausgangsprodukten mit 18 Gew% H^O (Beispiel I) hervor. 5

Da im allgemeinen ein hoheres Vermogen, die Wasserhārte zu binden, auch eine Verbesserung der Waschergebnisse erwarten lāflt, wurden mit den Waschmitteln (Typ A) , die entsprechend den Beispielen I - IV mit den einzelnen Na-Disilikat-Spezies lū ausgestattet waren, Waschversuche in einer Haushaltswaschma-schine unter folgenden Bedingungen durchgefūhrt:

Waschmaschine: T emperatur: 15 Wasserharte: Ballast: Programm: Waschmitteldosierung:

Miele TMT

6o°C

18°dH 3,75 kg unbeschmutztes Testgewebe

Einlaugenverfahren 175 g 20

Verwendete Testgewebe: (EMPA = Eidgenossische Materialprūfungsanstalt St. Gailēn, Schweiz; WFK = Wāschereiforschung Krefeld) 25 a) Fūr Primarwaschwirkung (Schmutzentfernung und Bleiche) : EMPA BW lol EMPA PE/BW lo4 30

WFK BW 10C WFK BW 10G WFK PE/BW 20G (Standard-Anschmutzung) (Standard-Anschmutzung) (Standard-Anschmutzung) (Tee-Anschmutzung) (Tee-Anschmutzung) 35 b) Fūr Sekundārwaschwirkung: EMPA - Baumwolle WFK - Frottee 8

Oie Prūfung der Primārwaschwirkung wurde mittels optischer Remissionsmessung vorgenommen und in Form der Remissionsdif-ferenz ausgedruckt, die sich aus der Differenz der Werte nach und vor dem Waschen ergibt: R = R = R = n 10 R =

Remissionsdifferenz (%)

Remission ,nach dem Waschen (%)

Remission vor dem Waschen (%)

Der Aschewert, als MaB fūr die Gewebeinkrustation, wurde nach 25 Waschgāngen bestimmt, indēm der prozentuale Glūh- 15 rūckstand bei 8oo°C ermittelt wurde.

In der Tabelle 2 sind die Waschergebnisse zusammengefaBt, die mit den Waschmitteln (Typ A) auf Basis der Na-Disilikate entsprechend den Beispielen I-VI erhalten wurden. Erwar-20 tungsgemāB zeigen die mit teilentwāssertem Na-Disilikat aus-gestatteten Waschmittel (Typ A) eine deutliche Ūberlegenheit gegenūber der Waschmittelformulierung auf Basis des Aus-. gangsproduktes (Beispiel I, Na-Disilikat mit 18 % HgO) . 25 Die auf Basis der Beispiele I -VI hergestellten Waschmittel (Typ A) wurden auch einem Tēst zur Ermittlung der Lagersta- bilitāt unterworfen. Hie-rbei wurden die einželnen Waschmit- telproben in geschlossenen Pappkartons (Wachs-Karton, Was- - 2 -1 serdampfdurchlāssigkeit: ca. lo g m Tag ) in einem Kli-30 maschrank bei 37°C und 7o % rel. Luftfeuchte 4 Wochen gela-gert. Die Rieselfāhigkeit wurde entsprechend Tabelle 3 beur-teilt. Wie Tabelle 3 zu entnehmen ist, zeigen sich die Waschmittel (Typ A) auf Basis der erfindungsgemāBen teilent-wāsserten Produkte (Beispiele II - VI) klar ūberlegen, indēm 35 sie ihre Rieselfahigkeit mehr oder weniger beibehalten, wah-rend das handelsūbliche Na-Disilikat (Beispiel I) unter den gewahlten Lagerbedingungen vollkommen verhārtet. 9 / - ·.

CM UJ CO < LV 10482

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Unter anionischen Tensiden sind die wasserloslichen Salze hoherer Fettsāuren oder Harzsāuren, wie Natrium- oder Kali-umseifen von Kokos-, Palmkern- oder Rūbol sowie von Talg und Gemischen davon zu verstehen. Weiterhin zāhlen dažu hohere alkylsubstituierte, aromatische Sulfonate, wie Alkylbenzol-sulfonate mit 9 bis 14 C-Atomen im Alkylrest, Alkylnaphtha-linsulfonate , Alkyltoluolsulfonate , Alkylxylolsulfonate oder AlkyIphenolsulfonate; Fettalkoholsulfate ( R-CHg-O-SO^Na; R = Cu ļ-j) oder Fetta 1 koholethersu 1 fate , wie Alkalilaurylsulfat oder Alkalihexadecylsulfat, Triethanolaminlaurylsulfat, Natrium- oder Kaliumoleylsulfat, Natrium- oder Kaliumsalze von mit 2 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxyliertem Laurylsulfat. Wei-tere geeignete anionische Tenside sind sekundāre lineare Al-kansulfonate sowie Ot-Olefinsulfonate mit einer Kettenlānge von 12-2o C-Atomen.

Unter nichtionischen Tensiden sind solche Verbindungen zu verstehen, die eine organische, hydrophobe Gruppe sowie ei-nen hydrophilen Rest aufweisen, z.B. die Kondensationspro-dukte von Alkylphenolen oder hoheren Fettalkoholen mit Ethy-lenoxid (Fettalkoholethoxylate), die Kondensationsprodukte von Polypropylenglykol mit Ethylenoxid oder Propylenoxid, die Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit dem Reaktionsr produkt aus Ethylendiamin und Propylenoxid, sowie langketti-ge tertiāre Aminoxide ( CH^ )

Schliefllich umfassen Tenside mit zwitterionischem (ampholy-tischem) Charakter folgende Verbindungen:

Oerivate von aliphatischen, sekundāren und tertiaren Aminen oder quaternaren Ammoniumverbindungen mit 8 bis 18 C-Atomen und einer hydrophilen Gruppe im aliphatischen Rest, wie z.B. Natrium-3-dodecylaminopropionat, Natrium-3-dodecylaminopro-pansulfonat, 3-(N,N-Dimethyl-N-hexadecyl-amino)-propan-l-sulfonat oder Fettsāureaminoalkyl-N,N-dimethylacetobetain, wobei die Fettsaure 8 bis 18 C-Atome und der Alkylrest 1-3 C-Atome enthālt. 12

Als Waschhilfsstoffe gemāB der Erfindung eignen sich schwach sauer, neutral oder alkalisch reagierende anorganische oder organische Salze, insbesondere anorganische oder organische Komplexbildner.

Brauchbare, schwach sauer, neutral oder alkalisch reagierende Salze sind beispielsweise die Bicarbonate oder Carbonate der Alkalien, weiterhin die Alkalisalze von organischen, nicht kapillaraktiven, 1 bis 8 C-Atome enthaltenden Sulfon-sāuren, Carbonsāuren und Sulfocarbonsāuren. Hierzu gehoren beispielsweise wasserlosliche Salze der Benzol-, Toluol-oder Xylolsulfonsāure, vvasserlosliche Salze der Sulfoessig-sāure, Sulfobenzoesāure oder Salze von Sulfodicarbonsāuren sowie die Salze der Essigsāure, Milchsāure, Zitronensaure, Weinsāure, Oxydiessigsāure (HOOC-CHg-O-CHg-COOH) , Oxydibern-steinsāure, 1, 2 , 3,4-Cyclopentantetracarbonsāure , Polycarb-oxylate, Polyacrylsāure und Polymaleinsāure. Zu den organischen Komplexbildnern gehoren beispielsweise Nitrilotries-sigsaure, Ethylendiamintetraessigsāure, N-Hydroxyethylethy-lendiamintriessigsāure oder Polyalkylen-polyamin-N-polycarbonsāuren .

Waschhilfsstoffe gemāB der Erfindung umfassen ferner Produk-te wie die Alkali- oder Ammoniumsalze der Schwefelsāure, Borsāure, Alkylen-, Hydroxyalkylen- oder Aminoalkylenphos-phonsāure sowie Bleichmittel, Stabilisatoren fūr Peroxidver-bindungen (Bleichmittel) und wasserlosliche organische Kom-plexbildner.

Im einzelnen gehoren zu den Bleichmitteln Natriumperboratmo-no- oder tetrahydrat, Na-Percarbonat, die Alkalisalze der Peroxomono- oder Peroxodischwefelsāure, die Alkalisalze der Peroxodiphoshorsāure unc* Alkalisalze von Peroxo-carbonsāuren, wie Oiperoxododekandisāure. Als Stabilisatoren fūr diese Bleichmittel fungieren z.B. wasserlosliches, ge-fālltes Magnesiumsilikat, organische Komplexbildner wie die Alkalisalze der Iminodiessigsāure, Nitrilotriessigsāure, Ethylendiamintetraessigsāure, Methylendiphosphonsāure, 1-Hy- LV 10482 13 droxyethan-1,1-diphosphonsāure und Nitrilotrismethylenphos-phonsāure.

Waschhilfsstoffe, die das Schmutztragevermogen von Wasch-5 flotten erhohen, wie Carboxymethylcellulose , Carboxymethyl-stārke, Methylcellulose oder Copolymere von Ma1einsāureanhy-drid mit Methy1vinylether oder Acrylsāure, Schaumregulato-ren, wie Mono- und Oialkylphosphorsāureester mit 16 bis 20 C-Atomen im Alkylrest sowie optische Aufheller, Desinfizien-10 zien und Enz'yme, wie Proteasen, Amylasen, Lipasen, konnen - ebenfalls zusatzliche Bestandteile des Waschmittels der Er-findung sein. LV 10482

Zusammenfassung: 10 Ein Waschmittel mit 5 bis 50 Gew% mindestens eines Tensids, 0,5 bis 60 Gew% eines Gerūststoffes sowie ūblichen Wasch-hilfsstoffen enthalt als Gerūststoff ein amorphes, wasser-armes Natriumdisilikat.mit einem Wassergehalt von 0,3 bis 6 Gew%, das vorzugsweise durch Teilentwasserung von handels-15 ūblichem pulverformigem, amorphem Natriumdisilikat mit einem Wassergehalt von 15 bis 23 Gew% hergestellt wurde. LV 10482

Patentansprūche 1. Waschrnittel mit 5 bis 5o Gew% mindestens eines Tsnsids, 0,5 bis 6o Gew% eines Gerūststoffes sowie ūblichen Waschnilfsstcffen, dadurch gekennzeichnet, daB es als Gerūststoff ein amorphes, wasserarmes Natriumdisilikat mit einem Wassergehalt von 0,3 bis 6 Gew% enthait. 2. Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a β das amorphe Natriumdisilikat 0,5 bis 2 Gew% Wasser ent-hālt. 3. Waschmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daB das in ihm als Gerūststoff enthaltene amorphe, wasserarme Natriumdisilikat durch Teilentwāsserung von handelsūblichem pulverformigem, amorphem Natriumdisilikat mit einem Wassergehalt von 15 bis 23 Gew% herge-stellt wurde. 4. Waschmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daQ das in ihm als Gerūststoff enthaltene amorphe, wasserar-me Natriumdisilikat dadurch hergestellt wurde, daB man pulverformiges, amorphes Natriumdisilikat mit einem Was-sergehalt von 15 bis 23 Gew% in einem geneigt angeordne-ten, mit Einrichtungen zur Bewegung von Feststoff ausge-rūsteten Drehrohrofen einbrachte, in welchem man es mit Rauchgas bei Temperaturen von 25o bis zu 5oo°C 1 bis 6o Minuten im Gegenstrom behandelte, wobei der Drehrohrofen derart isoliert war, daB die Temperatur seiner AuBenwand weniger als 6o°C betrug, und daB man das aus dem Drehrohrofen austretende amorphe Natriumdisilikat mit Hilfe eines mechanischen Brechers auf KorngroBen von 0,1 bis 12 mm zerkleinerte und anschlieBend mit einer Mūhle auf KorngroDen von 2 bis 4oo pm manlte.

Claims (4)

1. LV 10482 Izgudrojuma formula 1. Mazgāšanas līdzeklis ar 5-50 masas % vismaz vienas virsmas aktīvas vielas, 0,5-60 masas % karkasveidojošas vielas un parastajām mazgāšanas palīgvielām, kas atšķiras ar to, ka par karkasveidojošo vielu izmanto amorfu bezūdens nātrija disilikātu ar ūdens saturu 0,3-6 masas %.
2. 2. Mazgāšanas līdzeklis pēc 1. punkta, kas atšķiras ar to, ka amorfais nātrija disilikāts satur 0,5-2 masas % ūdens.
3. 3. Mazgāšanas līdzeklis pēc 1. vai 2. punkta, kas atšķiras ar to, ka tajā ietilpstošo karkasveidojošo vielu - amorfo bezūdens nātrija disilikātu -iegūst daļēji atūdeņojot pārdošanā esošo pulverveidīgo amorfo nātrija disilikātu ar ūdens saturu 15-23 masas %.
4. 4. Mazgāšanas līdzeklis pēc 3. punkta, kas atšķiras ar to, ka tajā ietilpstošo karkasveidojošo vielu - amorfo bezūdens nātrija disilikātu - iegūst pulverveidīgo amorfo nātrija disilikātu ar ūdens saturu 15-23 masas % ievadot slīpi novietotā, ar cietvielas maisītāju aprīkotā rotējošā cauruļkrāsnī, kurā to pretplūsmā 1-60 minūtes apstrādā ar dūmgāzēm pie 250-500 °C, pie kam rotējošā cauruļkrāsns izolēta tādā veidā, ka tās ārējās virsmas temperatūra nav augstāka par 60 °C, un no rotējošās cauruļkrāsns iznākušo amorfo nātrija disilikātu ar mehānisko drupinātāju sasmalcina līdz graudiem ar 0,1-12 mm caurmēru un pēc tam samaļ dzirnavās līdz daļiņu caurmēram 2-400 μιη. 1