[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft flüssige oder pulverförmige Zubereitungen zum
Waschen von Textilien, deren Tenside weitestgehend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt
werden.
[0002] Flüssige Waschmittel bestehen heute vor allem aus anionischen Tensiden, insbesondere
Alkylbenzolsulfonat, Fettalkoholoxethylat und Seife, wohingegen Waschpulver neben
den Tensiden Alkylbenzolsulfonat und Fettalkoholoxethylat als wesentliche Wirkstoffe
noch Buildersubstanzen, Bleichmittel und andere Elektrolyte enthalten. Gemeinsam ist
flüssigen und pulverförmigen Waschmittelformulierungen, daß als Tenside insbesondere
solche auf petrochemischer Basis eingesetzt werden.
[0003] Im Hinblick auf die zukünftige Rohstoffsituation (Erdölverknappung) ist diese petrochemische
Basis ein erheblicher Nachteil. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß biologische
Abbaubarkeit und Ökotoxizität dieser Tenside häufig nicht das entsprechende Niveau
von Tensiden auf nativer Basis erreichen.
[0004] Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Tensidkombination für schwachschäumende
Waschmittel zu finden, die weitestgehend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt
werden und die neben sehr guten Waschergebnissen hervorragend biologisch abbaubar
sind.
[0005] Diese Aufgabe wurde gelöst durch eine Tensidkombination, die im wesentlichen aus
Alkylpolyglycosiden, Fettalkoholoxethylaten und Seife besteht.
[0006] Gegenstand der Erfindung ist daher ein schwachschäumendes, flüssiges oder pulverförmiges
Maschinen-Waschmittel enthaltend
3 bis 30 % Alkylpolyglykosid
3 bis 30 % Fettalkoholoxethylat
5 bis 30 % Seife und
0 bis 5 % andere Tenside
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Alkylpolyglycosid eine Mischung aus 2
Komponenten der Formeln 1 bzw. 11

enthält, in denen R ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter
Alkylrest mit 8 bis 11 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon, Z
n ein Polyglycosyl radikal mit n = 1 bis 3 Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Mischungen
davon, R' ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest
mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon, Z'
m ein Polyglycosylradikal mit m = 1 bis 3 Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Gemische
davon bedeuten.
[0007] Die Verwendung von einem Alkylpolyglycosid in Kombination mit Fettalkoholoxethylaten
und auch mit anionischen Tensiden ist an sich bekannt. So erwähnt bereits die DE-OS
593 422 die wascheffektverstärkende Wirkung von Alkylglycosid bei Seifen. Spätere
Schriften wie EP-A 0 075 994, 075 995, 075 996, 094 118 und 317 614 beschreiben den
Einsatz von Alkylpolyglycosid in Kombination mit anionischen und/oder nichtionischen
Tensiden in Waschmitteln.
[0008] Überraschend wurde nun aber festgestellt, daß die erfindungsgemäße Formulierung mit
2 unterschiedlichen Alkylpolyglycosiden hervorragende Waschergebenisse liefert.
[0009] Es wird als Alkylpolyglycosid eine Mischung aus mindestens 2 Komponenten einsetzt,
die sich einerseits hinsichtlich der Kettenlänge ihrer Alkylgruppen stark unterscheiden
und andererseits in unterschiedlicher Konzentration verwendet werden. Hauptkomponenten
sind hierbei Alkylpolyglycoside, deren Alkylgruppen 12 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten;
Nebenkomponenten sind solche, deren Alkylgruppe 7 bis 11 Kohlenstoffatome enthalten.
Erfindungsgemäß in dem o. a. tensidischen Anteil ist ein Gehalt an kurzkettigem Alkylpolyglycosid
von 1 bis 10 % und an langkettigem von 2 bis 20 %.
[0010] Weitere Bestandteile des erfindungsgemäßen Waschmittels in Abhängigkeit vom Aggregationszustand
sind Fettalkoholoxethylate, sowie weitere Tenside in kleinen Mengen, Komplexbildner,
Bleichmittel, optische Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Schaumregulatoren,
Stabilisatoren, Enzyme, Enzymstabilisatoren, Elektrolyte, hydrotrope Substanzen, Löslichkeitsvermittler,
etc.
Alkylpolyglycoside
[0011] Erfindungsgemäß eingesetzte kürzerkettige Alkylpolyglycoside genügen der Formel I,

in der R für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen
Alkylrest mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon und Z
n für einen Polyglycosylrest mit n = 1,0 bis 3 Hexose-oder Pentoseeinheiten oder Gemische
davon stehen.
[0012] Bevorzugt werden Alkylpolyglycoside mit Alkylresten mit 8 bis 11 Kohlenstoffatomen
sowie einem Polyglycosylrest von n = 1,1 bis 2. Besonders bevorzugt werden Alkylpolyglucoside.
[0013] Erfindungsgemäß eingesetzte längerkettige Alkylpolyglycoside genügen der Formel 11,

in der R' für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen
Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon und Z'
m für einen Polyglycosylrest mit n = 1,0 bis 3 Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Gemische
davon stehen.
[0014] Bevorzugt werden Alkylpolyglycoside mit Fettalkylresten mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen
sowie einem Polyglycosylrest von n = 1,1 bis 2. Besonders bevorzugt werden Alkylpolyglucoside.
[0015] Die erfindungsgemäß eingesetzten Alkylpolyglycoside können nach bekannten Verfahren
auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt werden.
[0016] Beispielsweise wird Dextrose in Gegenwart eines sauren Katalysators mit n-Butanol
zu Butylpolyglycosidgemischen umgesetzt, welche mit langkettigen Alkoholen ebenfalls
in Gegenwart eines sauren Katalysators zu den gewünschten Alkylpolyglycosidgemischen
umglycosidiert werden. Oder Dextrose wird unmittelbar mit dem gewünschten langkettigen
Alkohol umgesetzt.
[0017] Die Struktur der Produkte ist in bestimmten Grenzen variierbar. Der Alkylrest R bzw.
R' wird durch die Auswahl des langkettigen Alkohols festgelegt. Günstig aus wirtschaftlichen
Gründen sind die großtechnisch zugänglichen Alkohole mit 7 bis 18 C-Atomen insbesondere
native Alkohole aus der Hydrierung von Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivaten. Verwendbar
sind auch Ziegleralkohole oder Oxoalkohole.
[0018] Die Polyglycosylreste Z
n bzw. Z'
m werden einerseits durch die Auswahl des Kohlenhydrats und andererseits durch die
Einstellung des mittleren Polymerisationsgrads n bzw. m z. B. nach DE-OS 19 43 689
festgelegt. Im Prinzip können bekanntlich Polysaccharide, z. B. Stärke, Maltodextrine,
Dextrose, Galaktose, Mannose, Xylose, etc. eingesetzt werden. Bevorzugt sind die großtechnisch
verfügbaren Kohlenhydrate Stärke, Maltodextrine und besonders Dextrose. Da die wirtschaftlich
interessanten Alkylpolyglycosidsynthesen nicht regio- und stereoselektiv verlaufen,
sind die Alkylpolyglycoside stets Gemische von Oligomeren, die ihrerseits Gemische
verschiedener isomerer Formen darstellen. Sie liegen nebeneinander mit a- und ß-glycosidischen
Bindungen in Pyranose- und Furanoseform vor. Auch die Verknüpfungsstellen zwischen
zwei Saccachridresten sind unterschiedlich.
[0019] Erfindungsgemäß eingesetzte Alkylpolyglycoside lassen sich auch durch Abmischen von
Alkylpolyglycosiden mit Alkylmonoglycosiden herstellen. Letztere kann man z. B. nach
EP-A 0 092 355 mittels polarer Lösemittel, wie Aceton, aus Alkylpolyglycosiden gewinnen
bzw. anreichern. Der Glycosidierungsgrad wird zweckmäßigerweise mittels
1H-NMR bestimmt.
[0020] Die erfindungsgemäßen Waschmittel enthalten 1 bis 10 % kurzkettiges Alkylpolyglycosid,
vorzugsweise 2 - 8 %, sowie 2 - 20 % langkettiges Alkylpolyglycosid, vorzugsweise
3 - 15 %, wobei das Verhältnis von kurzkettigem zu langkettigem Anteil 1 : 10 bis
2 : 1, vorzugsweise 2 : 10 bis 1 : 1 beträgt.
[0021] Im Vergleich zu fast allen anderen in Waschmitteln eingesetzten Tensiden gelten die
Alkylpolyglycoside als überaus umweltverträglich. So liegt der mittels Kläranlagen-Simulationsmodell/DOC-Analyse
bestimmte biologische Abbaugrad für die erfindungsgemäßen Alkylpolyglycoside bei 96
± 3 %. Diese Zahl ist vor dem Hintergrund zu sehen, daß bei diesem Testverfahren (Totalabbau)
bereits ein Abbaugrad 70 % die Substanz als gut abbaubar indiziert.
[0022] Auch die akute orale Toxizität LD 50 (Ratte) mit > 10 000 mg/kg sowie die aquatische
Toxizität LC 50 (Goldorfe) mit ca. 12 mg/I und EC 50 (Daphnien) mit 30 mg/I liegen
um den Faktor 3 bis 5 günstiger als die entsprechenden Werte der heute wichtigsten
Tenside. Ähnliches gilt für die Haut- und Schleimhautverträglichkeit.
Fettalkoholoxethylate
[0023] Fettalkoholoxethylate sind Verbindungen der Formel 111

in der R" ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest
mit 8 bis 22, vorzugsweise 10 - 20 Kohlenstoffatomen und x 2 bis 20, vorzugsweise
3 bis 15 bedeuten.
[0024] Die Verbindungen werden im allgemeinen durch Anlagerung von Ethylenoxid an längerkettige
Alkohole in Gegenwart von basischen oder sauren Katalysatoren hergestellt. Günstig
aus wirtschaftlichen Gründen sind großtechnisch zugängliche Alkohole mit 8 bis 22
C-Atomen aus der Hydrierung von Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivaten. Verwendbar
sind aber auch Ziegleralkohole oder Oxoalkohole.
[0025] Die Alkoholoxethylate sind bekanntlich biologisch sehr gut abbaubar; günstig ebenfalls
sind ihre Daten hinsichtlich Aquatoxizität, Haut- und Schleimhautverträglichkeit.
[0026] Die erfindungsgemäßen Waschmittel enthalten 3 bis 30 % Fettalkoholoxethylate, die
auch Gemische sein können. Bevorzugt wird ein Gehalt von 5 bis 20 %.
Seife
[0027] Erfindungsgemäße fettsaure Salze bzw. ihre Säuren entsprechen der Formel IV

in der R'" ein gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen und
P Wasserstoff, Alkali, Ammonium oder Alkanolammonium bedeuten.
[0028] Die erfindungsgemäßen Waschmittel enthalten 5 bis 30 %, vorzugsweise 7 bis 20 % Seife,
die meist ein Gemisch von verschiedenen Komponenten sein wird.
Weitere tensidische Bestandteile
[0029] Erfindungsgemäß einzusetzen sind bis zu 5 % weitere anionische, nichtionische, zwitterionische
und ampholytische Tenside. Insbesondere sind dies Alkansulfonate, Olefinsulfonate,
Alkylbenzolsulfonate, a-Sulfofettsäureester, Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate,
Sulfobernsteinsäureester, Alkanoloxethylate, Fettsäurealkanolamide, Amminoxide, Betaine,
Sulfobetaine, etc.
Weitere nicht-tensidische Bestandteile
[0030] Als nichttensidische Bestandteile sind in erster Linie Builder zu nennen. Erfindungsgemäß
verwendet werden wasserlösliche Builder wie unterschiedliche Polyphosphate, Phosphonate,
Carbonate, Polycarboxylate, Citronate, Polyacetate wie NTA und EDTA, etc. bzw. deren
Gemische. Diese Verbindungen werden gewöhnlich als Alkalisalze, vorzugsweise als Natriumsalze
eingesetzt. Obwohl nicht komplexierend ist auch Natriumsulfat hier zu nennen. Ebenfalls
erfindungsgemäß ist die Verwendung von wasserunlöslichen Buildern, wie Alumosilikaten
geeigneter Teilchengröße (vgl. EP-A 0 075 994). Die Konzentration der Builder im Waschmittel
beträgt 0 bis 70 %, vorzugsweise 0 bis 50 %.
[0031] Erfindungsgemäß eingesetzt werden ferner Bleichmittel wie Natriumperborat gegebenenfalls
kombiniert mit Bleichaktivatoren wie Tetraacetylethylendiamin etc. oder Percarbonat;
in Frage kommen natürlich auch andere Bleichmittel (vgl. K. Engel, Tenside Surfactants
25, S. 21 (1988). Die Konzentration der Bleichmittel beträgt 0 bis 40 %, vorzugsweise
0 - 30 %.
[0032] Erfindungsgemäß einzusetzen sind ggf. Stellmittel wie niedermolekulare 1- oder 2-wertige
Alkohole, Alkylether von mehrwertigen Alkoholen, Hydrotropica wie Alkylbenzolsulfonate
mit 1 bis 3C-Atomen im Alkylrest, Alkanolamine oder Harnstoff, Enzyme wie insbesondere
Proteasen sowie Enzymstabilisatoren, Korrosionsinhibitoren wie Alkalisilikate, optische
Aufheller insbesondere auf Stilben- und Pyrazolinbasis, Schaumregulatoren, Vergrauungsinhibitoren
wie z. B. Carboxymethylcellulose, Parfümöle, Farbstoffe und weitere für flüssige bzw.
pulverförmige Waschmittel übliche Inhaltsstoffe.
[0033] Die Gesamteinsatzkonzentration in den erfindungsgemäßen Maschinenwaschmitteln beträgt
für den tensidischen Anteil 0,3 - 20 g/I. Bevorzugt werden 0,5 - 10 g/I.
Beispiele
[0034] Durch die nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung erläutert. Die in Tab. 1 aufgeführten
Flüssigwaschmittelformulierungen enthalten außer den genannten, erfindungsgemäß verwendeten
tensidischen Bestandteilen jeweils 6 % Triethanolamin, 12 % Ethanol, 6 % 1,2-Propylenglykol
und Wasser ad 100 %.
[0035] Die in Tab. 2 aufgeführten Pulver enthalten außer den genannten, erfindungsgemäß
verwendeten tensidischen Bestandteilen jeweils 10 % Natriumperborat, 4,5 % Na,Mg-Silikat,
14 % Na
2S0
4, 24 % Versalith P, 3 % Sokalan CP 5, 8 % Na
3C0
3, 3,5 % TAED und 0,4 % Phosponat.
[0036] Das Schaumvermögen wurde entsprechend DIN 53 902, Teil 1, bestimmt. Die Konzentration
an waschaktiver Substanz betrug jeweils 1 g/I, registriert wurde das Schaumvolumen
nach 5 Minuten. Das Waschvermögen wurde sowohl in der Linitestlaborwaschmaschine (d.
h. bei mäßiger mechanischer Belastung) als auch in einer normalen Haushaltsmaschine
gemessen, hierbei wurde ebenfalls die Schaumentwicklung überprüft, die in etwa den
DIN-Werten entsprach.
[0037] Als Modellgewebe dienten 11 x 18 cm große Lappen aus WFK-Testgewebe mit Hautfett-Pigmentanschmutzung:
Polyester (PE), Mischgewebe (MG) und Baumwolle (BW), als Wasser Trinkwasser (13 °dH).
Polyester wurde bei 30 ° C, Mischgewebe und Baumwolle bei 60 ° C gewaschen. Bei der
Linitestlaborwaschmaschine lag die Wirkstoffkonzentration bei 1 g/I, bei der Haushaltswaschmaschine
bei 5 g/I, der pH jeweils bei etwa 7, das Flottenverhältnis bei etwa 1 : 60 bzw. 1
: 4, die Waschzeiten in beiden Fällen betrugen etwa 30 Minuten.
[0038] Bei der Linitestmaschine wurde der Waschvorgang nach jeweiligem Spülen 2 mal wiederholt.
Die Waschwerte nach dem Trocknen der Gewebe wurden - wie üblich - spektralphotometrisch
relativ zu einem Weißstandard (Datacolor, 560 nm) gemessen.
Flüssige Formulierungen
[0039] Tab. 1 zeigt den Vergleich der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Waschmittel als
Flüssigformulierung mit denen anderer bekannten Kombinationen sowie mit einem flüssigen
Markenwaschmittel, bei dem man eine Rezepturoptimierung voraussetzen kann. Klarpunkt
und Viskosität entsprechen in etwa dem für flüssige Waschmittel marktüblichen Standard.
Das Schäumvermögen der erfindungsgemäßen Formulierungen zeigt - ohne weitere regulierende
Additive - günstige Werte. Insbesondere gilt dies für das Waschvermögen.
[0040] Im Vergleich mit dem Markenwaschmittel (Beispiel 13(V) und selbst auch mit den Alkylpolyglycosidhaltigen
Formulierungen (Beispiele 1 (V) bis 5 (V) verhalten sich die erfindungsgemäßen Waschmittel
in ihrer Waschaktivität weit überlegen.
Pulverformulierungen:
[0041] Tab. 2 zeigt den Vergleich der Eigenschaften von erfindungsgemäßen pulverigen Waschmittelformulierungen
mit denen einer bekannten Kombination bzw. mit einem Markenwaschmittel. Schüttdichte
und Schäumvermögen wurden nach DIN-Methoden bestimmt.
[0042] Eine Abschätzung der Löslichkeit gelingt mittels zeitlicher Auftragung der elektrischen
Leitfähigkeit, wobei als Meßwert 80 % einer mittleren Endleitfähigkeit beim Auflösen
von 3 g Pulver in 800 ml Trinkwasser (13 °dH) genommen wurde. Die Meßwerte beinhalten
einen Fehler von ± 5 %.
[0043] Abgesehen von einer etwas höheren Schüttdichte, typisch für agglomerierte Waschpulver
im Vergleich zu dem sprühgetrockneten Markenprodukt (Beispiel 23) verhalten sich die
erfindungsgemäßen Pulver sehr ähnlich und in ihren Waschwerten weit besser.
[0044] Überraschend ist, daß das bei Verwendung von Alkylpolyglycosid besonders bei Mischgeweben
deutlich erhöhte Waschvermögen durch die erfindungsgemäße Formulierung nochmals verbessert
wird.
[0045] Folgende Abkürzungen wurden in den Tabellen verwendet:
TritonR BG 10 - Alkylpolyglycosid von Rohm und Haas
TritonR CG 110 - Alkylpolyglycosid von Rohm und Haas
C12C14 [G 1.2] - C12/14-Alkylpolyglycosid mit einem Glycosidierungsgrad von 1.2
C12C13 [G 1.1] - C12/13-Alkylpolyglycosid mit einem Glycosidierungsgrad von 1.1
C12C13 [G 1.7] - C12/13-Alkylpolyglycosid mit einem Glycosidierungsgrad von 1.7
MARLIPALR 24/60 - C12/14-Alkenoloxethylat mit 6 mol EO/mol
MARLIPALR 24/80 - C12/14-Alkenoloxethylat mit 8 mol EO/mol
Seife 1 - Kokosfettsärue neutralisiert mit Triethanolamin
Seife 2 - 90 Teile Rindertalg, 10 Teile Kokos mit NaOH verseift
PE - Polyester
MG - Mischgewebe
BW - Baumwolle




1. Schwachschäumendes, flüssiges oder pulverförmiges Maschinen-Waschmittel enthaltend
3 bis 30 % Alkylpolyglycosid
3 bis 30 % Fettalkoholoxethylat
5 bis 30 % Seife und
0 bis 5 % andere Tenside
dadurch gekennzeichnet,
daß das Alkylpolyglycosid eine Mischung aus mindestens 2 Komponenten der Formeln 1
bzw. 11

enthält, in denen R ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter
Alkylrest mit 8 bis 11 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon, Z
n ein Polyglycosyl radikal mit n = 1 bis 3 Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Mischungen
davon, R' ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest
mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon, Z'
m ein Polyglycosylradikal mit m = 1 bis 3 Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Gemische
davon bedeuten.
2. Schwachschäumendes, flüssiges oder pulverförmiges Waschmittel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Alkylpolyglycosidkomponenten nach Formel 1 bzw. II im Verhältnis 1 : 10 bis
2 : 1 eingesetzt werden.
3. Schwachschäumendes, flüssiges oder pulverförmiges Waschmittel nach den Ansprüchen
1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Alkylpolyglycoside Fettalkoholglucoside mit n = 1.1 bis 2 und m = 1.1 bis
2 sind.
4. Schwachschäumendes, flüssiges oder pulverförmiges Waschmittel nach den Ansprüchen
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fettalkoholoxethylat der Formel III

entspricht, in der R" ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter
Alkylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und x = 2 bis 20 bedeuten.
5. Schwachschäumendes, flüssiges oder pulverförmiges Waschmittel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß R" in Formel III 10 - 20 Kohlenstoffatome und x = 3 bis 15 bedeuten.
6. Schwachschäumendes, flüssiges oder pulverförmiges Waschmittel nach Ansprüchen 1
bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Seife der Formel IV

entspricht, in der R"' ein gesättigter und/oder ungesättigter Alkylrest mit 8 bis
22 Kohlenstoffatomen und P Wasserstoff, Alkali, Ammonium oder Alkanolammonium bedeuten.
7. Schwachschäumendes, flüssiges oder pulverförmiges Waschmittel nach den Ansprüchen
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß als nichttensidische Bestandteile Builder, Bleichmittel, Stellmittel, Enzyme,
Stabilisatoren, Vergrauungsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, optische Aufheller,
Farbstoffe, Parfümöle und ggf. weitere Additive enthalten sind.
8. Schwachschäumendes, flüssiges oder pulverförmiges Waschmittel nach den Ansprüchen
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration des tensidischen Anteils 0,3 bis 20 g/I beträgt.