Flüssiges, kältestabiles Zwei-Komponenten-Waschmittel und Waschverfahren

Abstract

 Ein flüssiges Zwei-Komponenten-Waschmittel, das zwischen +50 °C und -10 °C unbegrenzt lagerbeständig ist, enthält als Komponente A eine wäßrige Dispersion seifenbildender Fettsäuren und als Komponente B eine wäßrige Lösung alkalisch reagierender, zur vollständigen Seifenbildung mit den Fettsäuren der Komponente A befähigter Stoffe sowie sequestrierenderVerbindungen.
Die Komponente A besteht aus:

a) 25 - 35 Gew.-% einer Fettsäure (C₁₂-₁₈), bevorzugt Ölsäure,

b) 10 16 Gew.-% einer Kaliumseife, die sich von der unter a) angeführten Fettsäure ableitet,

c) 15 - 25 Gew.-% eines ethoxylierten primären linearen bzw. in 2-Stellung methylverzweigten Alkohols (C_8-14) mit durchschnittlich 5 - 12 Ethylenglycolethergruppen,

d) 4 -10 Gew.-% eines Natriumdodecylbenzolsulfonats,

e) 0,05- 1 Gew.-% optische Aufheller in Form des Naoder K-Salzes,

f) 1 -5 Gew.-%einer hydrotropen Verbindung,

g) 2 -10 Gew.-%eines Alkohois (C_1-3),

h) 15 -30 Gew.-% Wasser.

Komponente B, die vor oder zu Beginn des Waschprozesses mit der Dispersion A) im Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 4 vereinigt wird, enthält:

0,5 - Gew.-% Natriumtripotyphosphat,

0 -25 Gew.-%Kallumtripolyphosphat,

0 -10 Gew.-%Natriumsilikat,

0,5-5 Gew.-%Natriumethylendiaminotetraacetat,

10 -25 Gew.-% Kaliumhydroxid.
Rest Wasser.

Beschreibung

[0001] Unter Zwei-Komponenten-Waschmitteln versteht man aus zwei getrennt hergestellten und gelagerten Waschmittelbestandteilen bestehende Zubereitungen, die erst unmittelbar vor bzw. zu Beginn des Waschprozesses miteinander vereinigt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ein solches Mittel, in dem die eine Komponente als ein Fettsäuren sowie weitere Tenside enthaltendes Flüssigkonzentrat vorliegt und die andere Komponente das zur,Seifenbildung benötigte Alkali enthält.

[0002] Aus der GB-PS 338 121 ist ein Waschverfahren unter Verwendung eines Zwei-Komponenten-Waschmittels bekannt. Die 1. Komponente besteht aus seifenbildenden Fettsäuren, wie Palmitinsäure, Stearinsäure oder ölsäure, die im Gemisch mit Emulgiermitteln bzw. Lösungsmitteln, wie sulfatiertem Olivenöl, Kohlenwasserstoffen, Terpentin und Chlorkohlenwasserstoffen, vorliegen können. Die 2. Komponente enthält die zur Seifenbildung benötigten Alkalien, wie Alkalihydroxide, -carbonate, -bicarbonate, und -silikate, und wird mit der 1. Komponente erst in der Waschflotte vereinigt. Außerdem können noch Bleichkomponenten zugesetzt werden. Dieses Verfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf, die insbesondere in gewerblichen Wäschereien mit hohem Automationsgrad eine Rolle spielen. So lassen sich die genannten Fettsäuren nur schlecht automatisch fördern und dosieren, während die Mitverwendung von Lösungsmitteln aus der Reihe der Kohlenwasserstoffe bzw. der Chlorkohlenwasserstoffe erhebliche Probleme, wie erhöhte Brand- und Explosionsgefahr bzw. toxikologische Bedenken, aufwirft. Außerdem verläuft die Umsetzung zwischen den in der Waschflüssigkeit nicht hinreichend fein dispergierten Fettsäuren und dem Alkali verhältnismäßig langsam, insbeisondere bei Waschtemperaturen unterhalb 65 C. Die Reaktion wird überdies durch die anwesende Wäsche gehemmt bzw. teilweise unterbunden, so daß es zur Bildung von Fettsäureablagerungen auf dem Waschgut kommen kann.

[0003] Ein weiteres, aus der FR-PS 1 460 904 bekanntes Verfahren geht von wäßrigen, zur Seifenbildung geeigneten Fettsäureemulsionen aus, die in der Waschlauge mit den Waschalkalien vereinigt werden. Die Fettsäure, bei der es sich vorzugsweise um technische ölsäure bzw. um ein niedrigschmelzendes Fettsäuregemisch (Titer 45 °C) handelt, wird mit einem nichtionischem Emulgator, wie Polyoxyethylensorbitan-monolaurat bzw. -monostearat, gegebenenfalls unter Zusatz von destilliertem Tallöl, in Wasser emulgiert. Alkalisch reagierende Stoffe dürfen nicht zugesetzt werden, da diese zu einem Brechen der Emulsionen führen. Es hat sich nun gezeigt, daß das Reinigungsvermögen der Mittel vergleichsweise gering ist, da die verwendeten Emulgatoren nicht nennenswert zur Waschkraft beitragen. Weiterhin ist die Beständigkeit, insbesondere die Kältestabilität der Emulsionen mangelhaft, da es unterhalb des Gefrierpunktes zu Entmischungen kommt, die sich nach dem Erwärmen nicht mehr ohne weiteres rückgängig machen lassen.

[0004] Trotz dieser Probleme besaht weiterhin Interesse an flüssigen Mitteln der vorgenannten Art_e insbesondere in Form hochkonzentrierter Zubereitungen. Hochkonzentrierte Mittel gestatten es, die Kosten für Verpackung, Transport und Lagerung niedrig zu halten. Als Flüssigmittel besitzen sie außerdem den Vorteil der leichten Förder- und _Dosier- barkeit. Dies bietet nicht nur für gewerbliche Wäschereien die mit entsprechenden Ansatz- und Vorratstanks ausgestattet sind, entscheidende Vorteile, sondern auch für die z. Zt. in Entwicklung begriffenen, mit Vorrats- und 'Dosiervorrichtungen ausgerüsteten Haushaltswaschmaschinen. Bei diesen neuartigen Geräten ist die Waschmitteldosierung auf das jeweilige Waschprogramm speziell abgestimmt, wodurch unerwünschte bzw. abwasserbelastende Fehldosierungen vermieden werden.

[0005] Gegenstand der Erfindung , mit denen die geschilderten Nachteile vermieden bzw. die genannten Probleme gelöst werden, ist ein aus zwei Komponenten A und B bestehendes Waschmittel, wovon die Komponente A aus einer wäßrigen Dispersion seifenbildender Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und die Komponente B aus einer wäßrigen Lösung alkalisch reagierender, zur vollständigen Seifenbildung mit den Fettsäuren der Komponente A befähigter Stoffe sowie gegebenenfalls sequestrierender Verbindungen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A wie folgt zusammengesetzt ist:

a) 25 bis 35 Gew.-% einer Fettsäure mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, die zu 60 bis 100 Gew.-% aus ölsäure besteht,

b) 10 bis 16 Gew.-% einer Kaliumseife, die sich von einer Fettsäure der unter (a) angeführten Zusammensetzung ableitet,

c) 15 bis 25 Gew.-% eines ethoxylierten primären linearen bzw. in 2-Stellung methylverzweigten Alkohols mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen und durchschnittlich 5 bis ¹² Ethylenglycolethergruppen

d) 4 bis 10 Gew.-% eines Natriumalkylbenzolsulfonats mit linearen, 10 bis 14 Kohlenstoffatomen aufweisenden Alkylketten,

e) 0,05 bis 1 Gew.-% mindestens eines optischen Aufhellers aus der Klasse der substituierten Stilbensulfonsäuren in Form des Na- oder K-Salzes,

f) 1 bis 5 Gew.-% mindestens einer hydrotropen Verbindung aus der Klasse des Harnstoffs und der Na- oder K-Salze von Alkylbenzolsulfonaten mit 1 bis 2 Alkylgruppen, die insgesamt 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthalten,

g) 2 bis 10 Gew.-% mindestens eines Alkohols mit 1 bzw. 3 Kohlenstoffatomen,

h) 15 bis 30 Gew.-% Wasser.

[0006] Die unter (a) aufgeführte Fettsäure besteht zu 60 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise .65 bis 95 Gew.-% aus ölsäure. Außer ölsäure können auch mehrfach ungesättigte Fettsäuren, z.B. Linolsäure, in Anteilen von O bis 25, vorzugsweise von 1 bis 15 Gew.-% in den Fettsäuren enthalten sein. Der Anteil der gesättigten Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen beträgt O bis 35, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, wobei zweckmäßigerweise der Anteil. der Stearinsäure 5 Gew.-%, insbesondere 3 Gew.-% nicht überschreiten soll. Geeignete Fettsäuregemische weisen beispielsweise die folgende Zusammensetzung auf (in Gew.-%):

[0007] 

[0008] Der Gehalt der Dispersion an den unter (a) genannten Fettsäuren beträgt vorzugsweise 30 bis 34 Gew.-%.

[0009] Die unter (b) genannte Kaliumseife leitet sich von den Fettsäuren vorgenannter Zusammensetzung ab und ist vorzugsweise in Anteilen von 12 bis 15 Gew.-% anwesend.

[0010] Die unter (c) aufgeführten ethoxylierten Alkohole leiten sich von nativen oder synthetischen Alkoholen, insbesondere Oxoalkoholen mit 8 bis 14, vorzugsweise 9 bis 12 Kohlenstoffatomen ab. Die Oxoalkohole können sowohl linear als auch in 2-Stellung methylverzweigt sein. Auch Gemische von nativen und durch Oxoreaktion erhaltenen Alkoholen sind geeignet. Die Zahl der Ethylenglycolethergruppen beträgt im Durchschnitt 5 bis 10, vorzugsweise 6 bis 8. Der Anteil der ethoxylierten Alkohole in den Dispersionen soll 15 bis 25, vorzugsweise 18 b^i.s 22 Gew.-% betragen.

[0011] Der Bestandteil (d) besteht aus linearem Natriumalkylbenzolsulfonat, insbesondere Dodecylbenzolsulfonat, in Anteilen von 4 bis 10, vorzugsweise 6 bis 8 Gew.-%.

[0012] Die unter (e) aufgeführten optischen Aufheller leiten sich ab von Verbindungen der Formeln

[0013] 



worin die einzelnen Symbole die folgende Bedeutung haben:

Me = Na, K

R_1' R₂ = -NHCH₃, -NCH₃(CH₂CH₂0H), -N(CH₂CH₂0H)₂

R₃, R₄ = H, -CH₃, -Cl, -OCH₃, -COOCH₃, -CN, -S0₂NR₅R₆, -CONR₅R₆ mit R₅ und R₆,= H oder Alkylreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen.

[0014] Bevorzugt werden optische Aufheller der Formel I verwendet, in der R₁ und R₂ Morpholino-, Diethanolamino- oder Anilinoreste darstellen. Die optischen Aufheller liegen in Anteilen von 0,05 bis 1, vorzugsweise von 0,1 bis 0,7 Gew.-% vor.

[0015] Die unter (f) aufgeführten hydrotropen Verbindungen können aus Harnstoff und bzw. oder aus niedermolekularen Alkyl- bzw. Dialkylbenzolsulfonaten, wie Toluol-, Ethylbenzol-, Cumol- oder Xylolsulfonat in Form der Na- oder K-Salze vorliegen. Ihr Anteil beträgt vorzugsweise 1,5 bis 3 Gew.-%.

[0016] Der Bestandteil (g) besteht aus aliphatischen C₁-C₃-Alkoholen, z.B. Ethanol, Propanol und insbesondere Isopropanol sowie aus den Gemischen der genannten Alkohole. Bevorzugt beträgt der Gehalt der Mittel an diesen Alkoholen bis 8 Gew.-%. Mittel mit Anteilen von weniger als 4 % der genannten Alkohole können auch hydrotrop wirkende Etheralkohole enthalten, die sich von C₁-C₄-Monoalkoholen und Ethylenglycol oder Propylenglycol bzw. Diglycolen ableiten. Geeignet sind z.B. die Monomethyl-, Monoethyl-, Monopropyl-, Monoisopropyl- oder Monobutylether des Ethylenglycols.

[0017] Der Wassergehalt, des Kaschmittelkonzentrates beträgt 15

sind innerhalb eines Temperaturbereiches zwischen +50°C und -1₀ ⁰C unbegrenzt lagerbeständig. Sie werden zwar nach mehrwöchiger Lagerung bei einer Temperatur von -10 °c pastenartig, neigen jedoch selbst unter derartig extremen Bedingungen nicht zum Entmischen, sondern bilden nach dem Wiedererwärmen wieder gut gießbare, weitgehend klare Flüssigkeiten. ,

[0018] An weiteren Zusatzstoffen können noch Biocide, Duftstcffe, Farbstoffe, Stabilisierungsmittel, Sequestrierungsmittel, Neutralsalze und optische Aufheller anderer Konstitution anwesend sein, jedoch soll der Anteil an derartigen Zusatzstoffen insgesamt 10 Gew.-% nicht überschreiten und vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, insbesondere weniger als 2 Gew.-% betragen, damit ein negativer Einfluß auf die Kältestabilität vermieden wird.

[0019] Die Komponente B, die vor oder zu Beginn des Waschprozesses mit der vorstehend beschriebenen Dispersion unter Bildung von fettsauren Seifen vereinigt wird, besteht im ein-. fachsten Falle aus einer wäßrigen Lösung von Alkalien, beispielsweise den Hydroxiden, Carbonaten, Silikaten, Phosphaten und Polyphosphaten des Natriums bzw. Kaliums bzw. von Gemischen der genannten alkalisch reagierenden Verbindungen. Ihre Alkalität sowie ihre Menge ist so zu bemessen, daß die Fettsäuren vollständig in die Seifen überführt werden und darüber hinaus noch ein Alkaliüberschuß vorhanden ist, so daß der pH-Wert der Waschlauge 9,5 bis 14, vorzugsweise mindestens 10 und insbesondere 10,2 - 13,5 beträgt. Außer den Alkalien bzw. den sequestrierend wirkenden Polyphosphaten können noch weitere sequestrierend wirkende Verbindungen anwesend sei_'. z-B. die Na- oder K-Salze von Polycarbonsäuren, Hydroxy- bzw. Ethcrpolycarbonsäuren, Aminopolycarbonsäuren, Hydroxyalkanphosphonsäuren und Aminopolyphosphonsäuren. Beispiele für besonders gebräuchliche Verbindungen sind Nitrilotriessigsäure, Ethylendiaminotetraessigsäure, Diethylentriaminopentaessigsäure, 1-Hydroxyethan-1,1- diphosphonsäure und 1-Aminoethan-1,1-diphosphonsäure.

[0020] Eine flüssige, leicht dosierbare und insbesondere kältebeständige Lösung von Waschalkalien, die sich zum Einsatz in automatisierten Wäschereibetrieben als besonders gut geeignete Komponente B erwiesen hat, weist die folgende Zusammensetzung auf:

[0021] Das Mischungsverhältnis der Komponente A mit der flüssigen Komponente B gemäß vorstehender Zusammensetzung beträgt 1 : 1 bis 1 : 4, vorzugsweise 1 : 2 bis 1 : 3, wobei die Gesamtmenge aller waschwirksamen Bestandteile und Waschalkalien in der Waschflotte 5 g bis 30 g, vorzugsweise 10 bis 25 g pro kg Trockenwäsche beträgt.

[0022] Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Waschverfahren unter Verwendung der beiden Komponenten A und B entsprechend vorgenannter Zusammensetzungen, Mischungsverhältnisse und Anwendungskonzentrationen. Bei diesen Waschverfahren können noch weitere Komponenten zugefügt werden, beispielsweise zum Kationenaustausch befähigte Natriumaluminiumsilikate gemäß DE-AS 24 12 837, Vergrauungsinhibitoren, wie Celluloseether und Cellulosemischether, Enzyme sowie Aktivsauerstoff bzw. Aktivchlor enthaltende Bleichmittel, gegebenenfalls unter Zusatz von Bleichaktivatoren. Soweit es die Stabilität der betreffenden Verbindungen zulassen, liegen sie ebenfalls vorzugsweise als Lösungen oder Dispersionen vor, wobei einer mangelnden Stabilität erforderlichenfalls durch Einkapseln der Wirkstoffe begegnet werden kann.

B e i s p i e 1 e

[0023] Die in den Rezepturen verwendeten Fettsäuren (a) bzw, in den Kaliumseifen (b) enthaltenen Fettsäuren wiesen die folgende Zusammensetzung (in Gew.-%) auf:

[0024] Als ethoxylierter Alkohol (Komponente c) wurde ein Oxoalkohol der Kettenlänge C₉-C₁₁ mit 7 Ethylenglycolethergruppen verwendet. Die Komponente d bestand aus linearem Na-Dodecylbenzolsulfonat. Als optischer Aufheller (Komponente e) wurde das Natriumsalz der Verbindung gemäß Formel I verwendet, worin R₁ und R₂ Morpholinoreste bedeuteten. Als Hydrotrop (Komponente f) wurde Harnstoff bzw. K-Toluolsulfonat verwendet. Die Komponente g bestand aus Isopropanol. Unter dem Bestandteil "Salze" werden geringe Mengen an Na₂S0₄ und NaCl verstanden, die als Begleitstoffe des Alkylbenzolsulfonats und des optischen Aufhellers vorlagen. Die Zusammensetzung ist der Tabelle 2 zu entnehmen.

[0025] 

Zwecks Herstellung der Mittel wurden zunächst die Fettsäure mit der zur Seifenbildung erforderlichen Menge Kalilauge sowie dem Ethoxylat und dem Alkylbenzolsulfonat, das als 50 %ige wäßrige Lösung vorlag, miteinander vermischt, darauf der in Isopropanol gelöste optische Aufheller eingerührt und abschließend das Hydrotrop sowie Wasser bis zur angegebenen Menge zugefügt.

[0026] Die Konzentrate lagen als gelblich gefärbte, klare bis leicht irisierende, bei Raumtemperatur dünnflüssige Lösungen vor, die bei dreiwöchiger Lagerung im Klimaschrank bei -10 °C und +50 °C klar und homogen blieben. Ein mehrfacher Temperaturwechsel zwischen +5₀ °C und -10°C führte ebenfalls nicht zu Entmischungen. Die Konzentrate waren in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar.

[0027] Als alkalische Komponente B wurden folgende Lesungen verwendet (Mengenangaben in Gew--%):

[0028] 

Die Lösungen erwiesen sich in einem Temperaturbereich von -10° bis +50 °C als stabil.

[0029] Zur Waschbehandlung wurden jeweils folgende Mengenanteile miteinander kombiniert.

Einlaugenverfahren

[0030] 

Zweilaugenverfahren

Vorwäsche

[0031] 

Klarwäsche

[0032] 

Bei einem Flottenverhältnis (kg Trockenwäschs pro l Waschlauge) von 1 : 4 bis 1 :10 unter Verwendung von enthärtetem Wasser wurden einwandfreie Waschergebnisse erzielt.

Ansprüche

1. Aus zwei Komponenten A und B bestehendes Waschmittel, wovon die Komponente A aus einer wäßrigen Dispersion sei anbildender Fettsäuren mit12 bis 18 Kohlenstoffatomen und die Komponente B aus einer wäßrigen Lösung alkalisch reagierender, zur vollständigen Seifenbildung mit den Fettsäuren der Komponente A befähigte_r Sto-fe sowie gegebenenfalls sequestrierender Verbindungen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A wie folgt zusammengesetzt ist:

a) 25 bis 35 Gew.-% einer Fettsäure mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, die zu 60 bis 100 Gew.-% aus ölsäure be-. steht,

b) 10 bis 16 Gew.-% einer Kaliumseife, die sich von einer Fettsäure der unter (a) angeführten Zusammensetzung ableitet,

c) 15 bis 25 Gew.-% eines ethoxylierten primären linearen bzw. in 2-Stellung methylverzweigten Alkohols mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen und durchschnittlich 5 bis ₁₂ Ethylenglycolethergruppen,

d) 4 bis 10 Gew.-% eines Natriumalkylbenzolsulfonats mit linearen, 10 bis 14 Kohlenstoffatomen aufweisenden Alkylketten,

e) 0,05 bis 1 Gew.-% mindestens eines optischen Aufhellers aus der Klasse der substituierten Stilbensulfonsäuren in Form des Na- oder K-Salzes,

f) 1 bis 5 Gew.-% mindestens einer hydrotropen Verbindung aus der Klasse des Harnstoffs und der Na- oder K-Salze von Alkylbenzolsulfonaten mit 1 bis 2 Alkylgruppen, die insgesamt 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthalten,

g)

3 Kohlenstoffatomen,

h) 15 bis 30 Gew.-% Wasser.

3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß die unter (b) aufgeführte Kaliumseife sich von einer Fettsäure gemäß Anspruch 2 ableitet und in Anteilen von 12 bis 15 Gew.-% vorliegt.

4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß die ethoxylierten unter (c) aufgeführten Alkohole 9 bis 12 Kohlenstoffatome und 6 bis 8 Ethylenglycolethergruppen enthalten und in Anteilen von 18 bis 22 Gew.-% vorliegen,

5. Mittel nach Anspruch-1', dadurch gekennzeichnete daß das unter (d) aufgeführte Alkylbenzolsulfonat als Na-Dodecylbenzolsulfonat in Anteilen von 6 bis 8 Gew,-% vorliegt.

6. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichens, daß die unter (e) aufgeführten optischen Aufheller ausVerbindungen nachstehender Formeln bestehen:



worin die einzelnen Symbole die folgende Bedeutung haben:

Me = Na, K

R₁ , R₂'= -NHCH₃, -NCH₃ ( CH₂CH₂OH) , -N (CH₂CH₂OH)₂

R₃, R₄ = H, -CH₃, =Cl, -OCH₃, -COOCH₃, -CN, -SO₂NR₅R₆: -CONR₅R₆ mit R₅ und R₆ = H oder Alkylreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen.

7. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter (f) aufgeführten hydrotropen Verbindungen in Anteilen von 1,5 bis 3 Gew.-% vorliegen.

8. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter (g) aufgeführte Alkohol aus Isopropanol besteht und in Anteilen von 3 bis 8 Gew.-% vorliegt.

9. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt 16 bis 22 Gew.-% beträgt.

10. Waschverfahren unter Verwendung einer

komponente A gemäß Anspruch 1 bis 9 und einer weiterem mindestens ein alkalisch reagierendes Hydroxid, Carbonat Silikat, Phosphat oder Polyphosphat des Natriums und/oder Kaliums enthaltenden Komponente B in einer Menge;, daß mada Vereinigung der beiden Komponenten vor oder zu Beginn des Waschprozesses die Waschflotte einen pH-Wert von 9,5 bis 14, vorzugsweise von 10,2 bis 13,5 und die Gesamtmenge aller waschwirksamen Bestandteile und Waschalkalien in der Waschflotte 5 g bis 30 g, vorzugsweise 10 bis 25 g pro kg Trockenwäsche beträgt.

11. Waschverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente B eine Lösung der Zusammensetzung

in einem Verhältnis von A : B wie 1 : 1 bis 1 . 4 vonzugs weise 1 : 2 bis 1 : 3 angewendet wird.