Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Detergentien und betrifft ein neues
Verfahren zur kalten Herstellung von Flüssigwaschmitteln, spezielle Tensidmischungen,
die in diesem Verfahren Anwendung finden, sowie deren Verwendung.
Stand der Technik
[0002] Flüssigwaschmittel haben in den letzten Jahren einen festen Marktanteil im Bereich
der Detergentien erworben, da sie sich durch eine besonders einfache Dosierung auszeichnen
und vor allem im Bereich der Niedrigtemperaturwäsche für nur leicht verschmutzte Wäsche
gegenüber festen Waschmitteln Vorteile aufweisen. Aufgrund ihres inversen Löslichkeitsverhaltens,
also der mit abnehmender Temperatur ansteigenden Löslichkeit, eignen sich nichtoinische
Tenside, wie z.B. ethoxylierte Fettalkohole in besondere Weise zur Herstellung solcher
Produkte. Weitere typische Bestandteile sind anionische Tenside, insbesondere Alkylbenzolsulfonate
und Seifen, die das Schaumvermögen unterstützen und für die Entfernung bestimmter
Flecktypen unverzichtbar sind.
[0003] Der übliche Weg zur Herstellung von derartigen seifen- und alkylbenzolsulfonathaltigen
Flüssigwaschmitteln besteht darin, dass man im ersten Schritt eine wässrige Alkalilösung
vorlegt, diese auf 70 °C erhitzt, die Fettsäure hinzufügt, im Zuge der stattfindenden
Verseifung die übrigen Tenside, wie beispielsweise das Alkylbenzolsulfonat in seiner
sauren Form und die Alkylpolyglycolether, sowie Hilfs- und Zusatzstoffe eindosiert
und die neutralisierte Mischung dann anschließend auf Temperaturen unterhalb von 30
°C abkühlt. Dieses Verfahren weist indes zwei wesentliche Nachteile auf: zum einen
muss die Mischung erhitzt und wieder abgekühlt werden, was zum anderen dazu führt,
dass die Herstelldauer vergleichsweise lang ist. Zeit und Energieeintrag stellen jedoch
wichtige ökonomische Einflussgrößen dar, so dass die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin bestanden hat, für dieses Problem eine nachhaltige Abhilfe zu schaffen.
Beschreibung der Erfindung
[0004] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Flüssigwaschmitteln,
bei dem man
- (a) wässrige Alkalilauge,
- (b) Alkylbenzolsulfonsäure sowie
- (c) eine Mischung aus (c1) Alk(en)yloligoglykosiden und (c2) Fettsäuren, sowie gegebenenfalls
- (d) weitere Tenside, Hilfs- und Zusatzstoffe
bei Temperaturen im Bereich von 5 bis 30 °C vermischt.
[0005] Überraschenderweise wurde gefunden, dass es durch den Ersatz von Fettsäuren durch
eine Mischung von Fettsäuren und Alk(en)yloligoglykosiden möglich ist, den eingangs
geschilderten Prozess zur Herstellung von Flüssigwaschmitteln zu vereinfachen. Die
technische Lehre beruht dabei insbesondere auf der unerwarteten Feststellung, dass
die Verseifung von Fettsäuren in Gegenwart von nichtionischen Tensiden auch dann mit
hinreichender Geschwindigkeit abläuft, wenn man die Reaktion bei Temperaturen unterhalb
von 30 °C durchführt. Der besondere Vorteil des Verfahrens besteht somit darin, dass
ein Aufheizen und Abkühlen der Mischungen nicht mehr erforderlich ist, was zum einen
Energie und zum anderen Zeit spart. Ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens besteht
ferner darin, dass es nicht länger erforderlich ist, den Prozess in einzelnen Schritten
durchzuführen, also die Komponenten nach einander zuzugeben, sondern dass alle Einsatzstoffe
gleichzeitig vermischt werden können. Da die meisten Flüssigwaschmittel zudem ohnehin
nichtionische Tenside enthalten, können die erfindungsgemäßen Mischungen in einem
Vorratstank vorgehalten werden, was zusätzlich zu einer Vereinfachung bei der Lagerhaltung
führt.
Alkalilauge
[0006] Unter dem Begriff wässrige Alkalilauge (Komponente a) ist die Lösung von Natrium-
oder Kaliumhydroxid in Wasser zu verstehen, aber auch Amine, wie beispielsweise Methylethanolamin
oder Triethanolamin, wobei der pH-Wert dieser Zubereitungen im Bereich von 8 bis 14
und vorzugsweise zwischen 10 und 12 liegen kann.
Alkylbenzolsulfonsäuren
[0007] Alkylbenzolsulfonsäuren, die die Komponente (b) bilden, stellen bekannte anionische
Tenside dar, die vorzugsweise der Formel (
I) folgen,
R
1-Ph-SO
3H (I)
in der R
1 für einen verzweigten, vorzugsweise jedoch linearen Alkylrest mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen,
Ph für einen Phenylrest steht.
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside
[0008] Alkyl- und Alkenyloligoglykoside, die die Komponente (b) bilden, stellen bekannte
nichtionische Tenside dar, die der Formel (II) folgen,
R
2O-[G]
p (II)
in der R
2 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen
Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht. Sie
können nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten
werden. Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen
mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligoglucoside.
Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel
(II) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden
an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung
stets ganzzahlig sein muss und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann,
ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische
Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder
Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligomerisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0
eingesetzt. Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside
bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen
1,2 und 1,4 liegt.
[0009] Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R
2 kann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen
ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol
und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der
Hydrierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von
Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese erhalten werden. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside
der Kettenlänge C
8-C
10 (DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem
C
8-C
18-Kokosfettalkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% C
12-Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer
C
9/11-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3). Der Alkyl- bzw. Alkenylrest 0R
2 kann sich ferner auch von primären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14
Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristylalkohol,
Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol,
Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol,
Brassidylalkohol sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten
werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C
12/14-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3.
Fettsäuren
[0010] Unter Fettsäuren, die die Komponente (c2) bilden, sind aliphatische Carbonsäuren
der Formel
(III) zu verstehen,
R
3CO-OH (III)
in der R
3CO für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen
und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht. Typische Beispiele sind Capronsäure,
Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure,
Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure,
Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure,
Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, die z.B. bei der Druckspaltung
von natürlichen Fetten und Ölen, bei der Reduktion von Aldehyden aus der Roelen'schen
Oxosynthese oder der Dimerisierung von ungesättigten Fettsäuren anfallen. Bevorzugt
sind technische Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen wie beispielsweise Kokos-,
Palm-, Palmkern- oder Talgfettsäure.
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die
Komponenten (c1) und (c2) im Gewichtsverhältnis 1:99 bis 99:1, vorzugsweise etwa 25:75
bis etwa 75:25 und insbesondere etwa 50:50 bis etwa 70:30 eingesetzt.
Herstellung der Flüssigwaschmittel
[0012] Zur Herstellung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Flüssigwaschmittel
reicht es grundsätzlich aus, die Komponenten (a) bis (d) entweder nacheinander oder
gemeinsam zu vermischen. Dies geschieht vorzugsweise ohne Zuführung von Wärmeenergie
bei Temperaturen im Bereich von 18 bis 23 °C.
Gewerbliche Anwendbarkeit
[0013] Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass sich Fettsäuren in Gegenwart von
Alk(en)yl-oligoglykosiden auch bei niedrigen Temperaturen mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit
und vollständigem Umsatz verseifen lassen, so dass das bisher übliche Aufheizen und
Abkühlen nunmehr überflüssig ist. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung
betrifft daher Mischungen, bestehend aus
- (a) 1 bis 99, vorzugsweise 25 bis 75 Gew.-% Alk(en)yloligoglykosiden und
- (b) 99 bis 1, vorzugsweise 75 bis 25 Gew.-% Fettsäuren.
sowie die Verwendung dieser Mischungen zur kalten, d.h. im Bereich von 5 bis 30 °C
stattfindenden Herstellung von Flüssigwaschmitteln, speziell solchen die Seifen und
Alkylbenzolsulfonate enthalten.
Flüssigwaschmittel
[0014] Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Flüssigwaschmittel können die
Komponenten (b) und (c) jeweils in Mengen von 5 bis 15, vorzugsweise 7 bis 10 Gew.-%
- bezogen auf die Endzubereitungen - enthalten. Die Mittel können dazu einen Wassergehalt
im Bereich von 60 bis 80 und vorzugsweise 70 bis 75 Gew.-% aufweisen.
[0015] Des weiteren können die Zubereitungen weiteren typische Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten,
wie beispielsweise zusätzliche anionische, nichtionische, kationische, amphotere oder
zwitterionische Co-Tenside, wasserlösliche Builder und Co-Builder, öl- und fettlösende
Stoffe, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Vergrauungsinhibitoren, Enzyme, Enzymstabilisatoren,
optische Aufheller, Polymere, Entschäumer, Duftstoffe, anorganische Salze und dergleichen,
wie sie im folgenden näher erläutert werden.
Co-Tenside
[0016] Typische Beispiele für anionische Tenside sind Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate,
Glycerinethersulfonate, α-Methylestersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate,
Glycerinethersulfate, Hydroxymischethersulfate, Monoglycerid-(ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)sulfate,
Mono- und Dialkylsulfosuccinate, Mono- und Dialkylsulfosuccinamate, Sulfotriglyceride,
Amidseifen, Ethercarbonsäuren und deren Salze, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate,
Fettsäuretauride, N-Acylaminosäuren wie beispielsweise Acyllactylate, Acyltartrate,
Acylglutamate und Acylaspartate, Alkyloligoglucosidsulfate, Proteinfettsäurekondensate
(insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis) und Alkyl(ether)phosphate. Sofern
die anionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle,
vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Vorzugsweise werden
Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfate, Seifen, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Methylestersulfonate
sowie deren Gemische eingesetzt.
[0017] Typische Beispiele für nichtionische Tenside sind Alkylphenolpolyglycolether, Fettsäurepolyglycolester,
Fettsäureamidpolyglycolether, Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte Triglyceride,
Mischether bzw. Mischformale, Alk(en)yloligoglykoside, Fettsäure-N-alkylglucamide,
Proteinhydrolysate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis), Polyolfettsäureester,
Zuckerester, Sorbitanester, Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside
Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch
eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Vorzugsweise werden Fettalkoholpolyglycolether,
alkoxylierte Fettsäureniedrigalkylester oder Alkyloligoglucoside eingesetzt.
[0018] Typische Beispiele für kationische Tenside sind insbesondere Tetraalkylammoniumverbindungen,
wie beispielsweise Dimethyldistearylammoniumchlorid oder Hydroxyethyl Hydroxycetyl
Dimmonium Chloride (Dehyquart E) oder aber Esterquats. Beispiele für geeignete amphotere
bzw. zwitterionische Tenside sind Alkylbetaine, Alkylamidobetaine, Aminopropionate,
Aminoglycinate, Imidazoliniumbetaine und Sulfobetaine.
Builder
[0019] Brauchbare organische Gerüstsubstanzen, die als Builder oder Co-Builder in Frage
kommen, sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren,
wie Zitronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren,
Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen
Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind
die Salze der Polycarbonsäuren wie Zitronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen. Auch die Säuren an sich können
eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Builderwirkung typischerweise auch
die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung eines
niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbesondere
sind hierbei Zitronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure
und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.
[0020] Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere
bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten
werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten
Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit
mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500 000. Dabei ist ein Polysaccharid mit
einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30
bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids
im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl
Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE
zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weissdextrine mit höheren
Molmassen im Bereich von 2 000 bis 30 000. Bei den oxidierten Derivaten derartiger
Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte mit Oxidationsmitteln, welche
in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion
zu oxidieren.
[0021] Weitere geeignete Cobuilder sind Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten,
vorzugsweise Ethylendiamindisuccinat. Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang
auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate. Geeignete Einsatzmengen liegen
in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%. Weitere
brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäuren
bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche
mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei
Säuregruppen enthalten.
[0022] Geeignete polymere Polycarboxylate sind beispielsweise die Natriumsalze der Polyacrylsäure
oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse
von 800 bis 150 000 (auf Säure bezogen und jeweils gemessen gegen Polystyrolsulfonsäure).
Geeignete copolymere Polycarboxylate sind insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure
und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben
sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure
und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf
freie Säuren, beträgt im allgemeinen 5 000 bis 200 000, vorzugsweise 10 000 bis 120
000 und insbesondere 50 000 bis 100 000 (jeweils gemessen gegen Polystyrolsulfonsäure).
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wässrige Lösung
eingesetzt werden, wobei 20 bis 55 Gew.-%ige wässrige Lösungen bevorzugt sind. Granulare
Polymere werden zumeist nachträglich zu einem oder mehreren Basisgranulaten zugemischt.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiedenen
Monomereinheiten. Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren,
deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren
bzw. deren Salze und Derivate.
[0023] Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von
Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen
aufweisen. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd,
Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure
und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Öl- und fettlösende Stoffe
[0024] Zusätzlich können die Mittel auch Komponenten enthalten, welche die Öl- und Fett-Auswaschbarkeit
aus Textilien positiv beeinflussen. Zu den bevorzugten öl- und fettlösenden Komponenten
zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose
mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen
von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie
die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure
bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder
Polyethylenglykolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten
Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate
der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-Polymere.
Bleichmittel und Bleichaktivatoren
[0025] Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H
2O
2 liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat
besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat,
Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H
2O
2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure,
Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Der Gehalt der Mittel an Bleichmitteln
beträgt vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% und insbesondere bis 30 Gew.-%, wobei vorteilhafterweise
Perboratmonohydrat oder Percarbonat eingesetzt wird.
[0026] Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische
Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen,
und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet
sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls
substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine,
insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere
1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere
Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI),
acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat
(n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte
mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat, 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran,
Enolester sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol beziehungsweise deren acylierte
Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose (PAG), Pentaacetylfruktose, Tetraacetylxylose
und Octaacetyllactose sowie acetyliertes, gegebenenfalls N-alkyliertes Glucamin und
Gluconolacton, und/oder N-acylierte Lactame, beispielsweise N-Benzoylcaprolactam.
Derartige Bleichaktivatoren sind im üblichen Mengenbereich, vorzugsweise in Mengen
von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen auf gesamtes
Mittel, enthalten. Zusätzlich zu den oben aufgeführten konventionellen Bleichaktivatoren
oder an deren Stelle können auch Sulfonimine und/oder bleichverstärkende Übergangsmetallsalze
beziehungsweise Übergangsmetallkomplexe als sogenannte Bleichkatalysatoren enthalten
sein. Zu den in Frage kommenden Übergangsmetallverbindungen gehören insbesondere Mangan-,
Eisen-, Kobalt-, Ruthenium- oder Molybdän-Salenkomplexe und deren N-Analogverbindungen,
Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Ruthenium- oder Molybdän-Carbonylkomplexe, Mangan-, Eisen-,
Kobalt-, Ruthenium-, Molybdän-, Titan-, Vanadium- und Kupfer-Komplexe mit stickstoffhaltigen
Tripod-Liganden, sowie Kobalt-, Eisen-, Kupfer- und Ruthenium-Aminkomplexe. Bleichverstärkende
Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V,
Ti und/oder Ru, werden in üblichen Mengen, vorzugsweise in einer Menge bis zu 1 Gew.-%,
insbesondere von 0,0025 Gew.-% bis 0,25 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 Gew.-%
bis 0,1 Gew.-%, jeweils bezogen auf gesamtes Mittel, eingesetzt.
Enzyme und Enzymstabilisatoren
[0027] Als Enzyme kommen insbesondere solche aus der Klasse der Hydrolasen, wie der Proteasen,
Esterasen, Lipasen bzw. lipolytisch wirkenden Enzyme, Amylasen, Cellulasen bzw. andere
Glykosylhydrolasen und Gemische der genannten Enzyme in Frage. Alle diese Hydrolasen
tragen in der Wäsche zur Entfernung von Verfleckungen, wie protein-, fett- oder stärkehaltigen
Verfleckungen, und Vergrauungen bei. Cellulasen und andere Glykosylhydrolasen können
durch das Entfernen von Pilling und Mikrofibrillen zur Farberhaltung und zur Erhöhung
der Weichheit des Textils beitragen. Zur Bleiche bzw. zur Hemmung der Farbübertragung
können auch Oxidoreduktasen eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen
oder Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyces griseus und
Humicola insolens gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen
vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden,
eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder
Protease und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder Protease und Cellulase
oder aus Cellulase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder aus Protease,
Amylase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder Protease, Lipase bzw. lipolytisch
wirkenden Enzymen und Cellulase, insbesondere jedoch Protease- und/oder Lipase-haltige
Mischungen bzw. Mischungen mit lipolytisch wirkenden Enzymen von besonderem Interesse.
Beispiele für derartige lipolytisch wirkende Enzyme sind die bekannten Cutinasen.
Auch Peroxidasen oder O-xidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen.
Zu den geeigneten Amylasen zählen insbesondere α-Amylasen, Iso-Amylasen, Pullulanasen
und Pektinasen. Als Cellulasen werden vorzugsweise Cellobiohydrolasen, Endoglucanasen
und β-Glucosidasen, die auch Cellobiasen genannt werden, bzw. Mischungen aus diesen
eingesetzt. Da sich die verschiedenen Cellulase-Typen durch ihre CMCase- und Avicelase-Aktivitäten
unterscheiden, können durch gezielte Mischungen der Cellulasen die gewünschten Aktivitäten
eingestellt werden.
[0028] Zusätzlich zu den mono- und polyfunktionellen Alkoholen können die Mittel weitere
Enzymstabilisatoren enthalten. Beispielsweise können 0,5 bis 1 Gew.-% Natriumformiat
eingesetzt werden. Möglich ist auch der Einsatz von Proteasen, die mit löslichen Calciumsalzen
und einem Calciumgehalt von vorzugsweise etwa 1,2 Gew.-%, bezogen auf das Enzym, stabilisiert
sind. Außer Calciumsalzen dienen auch Magnesiumsalze als Stabilisatoren. Besonders
vorteilhaft ist jedoch der Einsatz von Borverbindungen, beispielsweise von Borsäure,
Boroxid, Borax und anderen Alkalimetallboraten wie den Salzen der Orthoborsäure (H
3BO
3), der Metaborsäure (HBO
2) und der Pyroborsäure (Tetraborsäure H
2B
4O
7).
Vergrauungsinhibitoren
[0029] Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten Schmutz in
der Flotte suspendiert zu halten und so das Wiederaufziehen des Schmutzes zu verhindern.
Hierzu sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise
die wasserlöslichen Salze polymerer Carbonsäuren, Leim, Gelatine, Salze von Ethercarbonsäuren
oder Ethersulfonsäuren der Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestem
der Cellulose oder der Stärke. Auch wasserlösliche, saure Gruppen enthaltende Polyamide
sind für diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich lösliche Stärkepräparate und
andere als die obengenannten Stärkeprodukte verwenden, z.B. abgebaute Stärke, Aldehydstärken
usw.. Auch Polyvinylpyrrolidon ist brauchbar. Bevorzugt werden jedoch Celluloseether,
wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulose und Mischether,
wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Methylcarboxymethylcellulose
und deren Gemische, sowie Polyvinylpyrrolidon beispielsweise in Mengen von 0,1 bis
5 Gew.-%, bezogen auf die Mittel, eingesetzt.
Optische Aufheller
[0030] Die Mittel können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure
bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z.B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure
oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine
Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe
tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend
sein, z.B. die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-diphenyls,
oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten
Aufheller können verwendet werden. Einheitlich weiße Granulate werden erhalten, wenn
die Mittel außer den üblichen Aufhellern in üblichen Mengen, beispielsweise zwischen
0,1 und 0,5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,3 Gew.-%, auch geringe Mengen,
beispielsweise 10
-6 bis 10
-3 Gew.-%, vorzugsweise um 10
-5 Gew.-%, eines blauen Farbstoffs enthalten. Ein besonders bevorzugter Farbstoff ist
Tinolux® (Handelsprodukt der Ciba-Geigy).
Polymere
[0031] Als schmutzabweisende Polymere ("soil repellants") kommen solche Stoffe in Frage,
die vorzugsweise Ethylenterephthalat- und/oder Polyethylenglycolterephthalatgruppen
enthalten, wobei das Molverhältnis Ethylenterephthalat zu Polyethylenglycolterephthalat
im Bereich von 50:50 bis 90:10 liegen kann. Das Molekulargewicht der verknüpfenden
Polyethylenglycoleinheiten liegt insbesondere im Bereich von 750 bis 5000, d.h., der
Ethoxylierungsgrad der Polyethylenglycolgruppenhaltigen Polymere kann ca. 15 bis 100
betragen. Die Polymeren zeichnen sich durch ein durchschnittliches Molekulargewicht
von etwa 5000 bis 200.000 aus und können eine Block-, vorzugsweise aber eine Random-Struktur
aufweisen. Bevorzugte Polymere sind solche mit Molverhältnissen Ethylenterephthalat/Polyethylenglycolterephthalat
von etwa 65:35 bis etwa 90:10, vorzugsweise von etwa 70:30 bis 80:20. Weiterhin bevorzugt
sind solche Polymeren, die verknüpfende Polyethylenglycoleinheiten mit einem Molekulargewicht
von 750 bis 5000, vorzugsweise von 1000 bis etwa 3000 und ein Molekulargewicht des
Polymeren von etwa 10.000 bis etwa 50.000 aufweisen. Beispiele für handelsübliche
Polymere sind die Produkte Milease® T (ICI) oder Repelotex
® SRP 3 (Rhöne-Poulenc).
Entschäumer
[0032] Als Entschäumer können wachsartige Verbindungen eingesetzt werden. Als "wachsartig"
werden solche Verbindungen verstanden, die einen Schmelzpunkt bei Atmosphärendruck
über 25 °C (Raumtemperatur), vorzugsweise über 50 °C und insbesondere über 70 °C aufweisen.
Die wachsartigen Entschäumersubstanzen sind in Wasser praktisch nicht löslich, d.h.
bei 20 °C weisen sie in 100 g Wasser eine Löslichkeit unter 0,1 Gew.-% auf. Prinzipiell
können alle aus dem Stand der Technik bekannten wachsartigen Entschäumersubstanzen
enthalten sein. Geeignete wachsartige Verbindungen sind beispielsweise Bisamide, Fettalkohole,
Fettsäuren, Carbonsäureester von ein- und mehrwertigen Alkoholen sowie Paraffinwachse
oder Mischungen derselben. Alternativ können natürlich auch die für diesen Zweck bekannten
Silikonverbindungen eingesetzt werden.
[0033] Geeignete Silicone sind übliche Organopolysiloxane, die einen Gehalt an feinteiliger
Kieselsäure, die wiederum auch silaniert sein kann, aufweisen können. Besonders bevorzugt
sind Polydiorganosiloxane und insbesondere Polydimethylsiloxane, die aus dem Stand
der Technik bekannt sind. Geeignete Polydiorganosiloxane weisen eine nahezu lineare
Kette auf und weisen einen Oligomerisierungsgrad von 40 bis 1500 auf. Beispiele für
geeignete Substituenten sind Methyl, Ethyl, Propyl, Isobutyl, tert. Butyl und Phenyl.
Weiterhin geeignet sind amino-, fettsäure-, alkohol-, polyether-, epoxy-, fluor-,
glykosid- und/oder alkylmodifizierte Siliconverbindungen, die bei Raumtemperatur sowohl
flüssig als auch harzförmig vorliegen können. Weiterhin geeignet sind Simethicone,
bei denen es sich um Mischungen aus Dimethiconen mit einer durchschnittlichen Kettenlänge
von 200 bis 300 Dimethylsiloxan-Einheiten und hydrierten Silicaten handelt. In der
Regel enthalten die Silicone im Allgemeinen und die Polydiorganosiloxane im besonderen
feinteilige Kieselsäure, die auch silaniert sein kann. Insbesondere geeignet sind
im Sinne der vorliegenden Erfindung kieselsäurehaltige Dimethylpolysiloxane. Vorteilhafterweise
haben die Polydiorganosiloxane eine Viskosität nach Brookfield bei 25 °C (Spindel
1, 10 Upm) im Bereich von 5000 mPas bis 30 000 mPas, insbesondere von 15 000 bis 25
000 mPas. Vorzugsweise werden die Silicone in Form ihrer wässrigen Emulsionen eingesetzt.
In der Regel gibt man das Silicon zu vorgelegtem Wasser unter Rühren.
[0034] Falls gewünscht kann man zur Erhöhung der Viskosität der wässrigen Siliconemulsionen
Verdickungsmittel, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, zugeben. Diese
können anorganischer und/oder organischer Natur sein, besonders bevorzugt werden nichtionische
Celluloseether wie Methylcellulose, Ethylcellulose und Mischether wie Methylhydoxyethylcellulose,
Methylhydroxypropylcellulose, Methylhydroxybutylcellulose sowie anionische Carboxycellulose-Typen
wie das Carboxymethylcellulose-Natriumsalz (Abkürzung CMC). Insbsonders geeignete
Verdicker sind Mischungen von CMC zu nicht-ionischen Celluloseethern im Gewichtsverhältnis
80:20 bis 40:60, insbesondere 75:25 bis 60:40. In der Regel und besonders bei Zugabe
der beschriebenen Verdickermischungen empfehlen sich Einsatzkonzentrationen von cirka
0,5 bis 10, insbesondere von 2,0 bis 6 Gew.-% - berechnet als Verdickermischung und
bezogen auf wässrige Siliconemulsion. Die Gehalt an Siliconen der beschriebenen Art
in den wässrigen Emulsionen liegt vorteilhafterweise im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%,
insbesondere von 20 bis 40 Gew.-% - berechnet als Silicone und bezogen auf wässrige
Silicon-emulsion. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erhalten die wässrigen
Siliconlösungen als Verdicker Stärke, die aus natürlichen Quellen zugänglich ist,
beispielsweise aus Reis, Kartoffeln, Mais und Weizen. Die Stärke ist vorteilhafterweise
in Mengen von 0,1 bis zu 50 Gew.-% - bezogen auf Silicon-Emulsion - enthalten und
insbesondere in Mischung mit den schon beschriebenen Verdickermischungen aus Natrium-Carboxymethylcellulose
und einem nichtionischen Celluloseether in den schon genannten Mengen. Zur Herstellung
der wässrigen Siliconemulsionen geht man zweckmäßigerweise so vor, dass man die gegebenenfalls
vorhandenen Verdickungsmittel in Wasser vorquellen lässt, bevor die Zugabe der Silicone
erfolgt. Das Einarbeiten der Silicone erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe wirksamer
Rühr- und Mischungsvorrichtungen.
Duftstoffe
[0035] Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen, z.B. die synthetischen
Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe
verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z.B. Benzylacetat,
Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzylcarbinylacetat,
Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenylglycinat, Allylcyclohexylpropionat,
Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether,
zu den Aldehyden z.B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal,
Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal,
zu den Ketonen z.B. die Jonone, α-Isomethylionon und Methylcedrylketon, zu den Alkoholen
Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol,
zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen und Pinen.
Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam
eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische
enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B. Pine-, Citrus-,
Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller,
Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl,
Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl,
Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl. Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäßen
Mittel eingearbeitet werden, es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf
Träger aufzubringen, welche die Haftung des Parfüms auf der Wäsche verstärken und
durch eine langsamere Duftfreisetzung für langanhaltenden Duft der Textilien sorgen.
Als solche Trägermaterialien haben sich beispielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei
die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet
werden können.
Anorganische Salze
[0036] Weitere geeignete Inhaltsstoffe der Mittel sind wasserlösliche anorganische Salze
wie Bicarbonate, Carbonate, amorphe Silicate, oder Mischungen aus diesen; insbesondere
werden Alkalicarbonat und/oder amorphes Alkalisilicat, vor allem Natriumsilicat mit
einem molaren Verhältnis Na
2O : SiO
2 von 1:1 bis 1:4,5, vorzugsweise von 1:2 bis 1:3,5, eingesetzt. Der Gehalt an Natriumcarbonat
in den Endzubereitungen beträgt dabei vorzugsweise bis zu 40 Gew.-%, vorteilhafterweise
zwischen 2 und 35 Gew.-%. Der Gehalt der Mittel an Natriumsilicat (ohne besondere
Buildereigenschaften) beträgt im Allgemeinen bis zu 10 Gew.-% und vorzugsweise zwischen
1 und 8 Gew.-%. Als Füll- bzw. Stellmittel kann ferner beispielsweise Natriumsulfat
in Mengen von 0 bis 10, insbesondere 1 bis 5 Gew.-% - bezogen auf Mittel - enthalten
sein
Beispiele
Beispiele 1 bis 3
[0037] Die folgenden Beispiele illustrieren das erfindungsgemäße Verfahren zur kalten Herstellung
von Flüssigwaschmitteln. Zu diesem Zweck wurden die Einsatzstoffe gemäß Tabelle 1
bei unterschiedlichen Temperaturen (30, 23, 5°C bezogen auf das Wasser in der Vorlage)
unter intensivem Rühren vermischt und die Ansätze mit Wasser von 23 bzw. 5 °C auf
100 Teile aufgefüllt.
[0038] Anschließend wurde zum einen die Zeit bis zur vollständigen Neutralisation der Alkylbenzolsulfonsäure
als auch zur vollständigen Verseifung der Fettsäure bestimmt und zum anderen gemessen,
welche Temperatur sich im Verlauf der Reaktion eingestellt hatte. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 1 zusammengefasst. Alle Mengenangaben verstehen sich als Gew.-%. Gegenüber
einem Ansatz, bei dem die Neutralisation und Verseifung in Abwesenheit des nichtionischen
Tensids durchgeführt wurde, konnte eine Verkürzung der Reaktionszeit um 45 % festgestellt
werden.
Tabelle 1
Zusammensetzung und Eigenschaften Flüssigwaschmittel |
Zusammensetzung |
1 |
2 |
3 |
Demineralisiertes Wasser in der Vorlage |
- Temperatur 30 °C |
50,0 |
- |
- |
- Temperatur 23 °C |
- |
50.0 |
- |
- Temperatur 5 °C |
- |
- |
50,0 |
Natriumhydroxidlösung, 50 Gew.-%ig |
3,8 |
3,8 |
3,8 |
Albenzolsulfonsäure, 96 Gew.-%ig |
10,2 |
10,2 |
10,2 |
Texal® LFA* |
7,9 |
7,9 |
7,9 |
Perlglanzmittel |
0,2 |
Konservierungsmittel |
0,1 |
Zitronensäurelösung, 50 Gew.-%ig |
0,03 |
Natriumchlorid |
0,8 |
Demineralisiertes Wasser zur Verdünnung |
- Temperatur 23 °C |
ad 100 |
ad 100 |
- |
- Temperatur 5 °C |
- |
- |
add 100 |
Eigenschaften der Endformulierung |
Viskosität (Brk Sp.3, 20°C, 20 Upm) [mPas] |
400 |
350 |
300 |
pH-Wert |
8,9 |
8,8 |
8,8 |
Neutralisationszeit ABS [min] |
10 |
10 |
10 |
Neutralisationstemperatur ABS [°C] |
40 |
32 |
24 |
Verseifungszeit [min] |
10 |
10 |
10 |
Verseifungstemperatur [°C] |
40 |
31 |
25 |
Stabilität |
- Temperatur 4 °C |
+++ |
+++ |
+++ |
- Temperatur 20 °C |
+++ |
+++ |
+++ |
- Temperatur 40 °C |
+++ |
+++ |
+++ |
*) Texal® LFA : Mischung aus Glucopon® 215 (Decylpolyglucosid) und Edenor® PK1218 (Palmkernfettsäure) im Gewichtsverhältnis 85:15; Produkt der Cognis Iberia,
S.A.U. |