DE1152779B

DE1152779B - Fluessiges Grobwaschmittel

Info

Publication number: DE1152779B
Application number: DEC23002A
Authority: DE
Inventors: William Ralph Hearn; Allister Neil Maclean; Frederick William Trusler
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1959-12-22
Filing date: 1960-12-21
Publication date: 1963-08-14
Also published as: GB916718A; DE1156927B; BR6025184D0; US3354091A; BE598451A; NL259309A; CH389141A; NL259347A; BE598452A; CH414046A; GB930394A

Description

Die Erfindung betrifft ein flüssiges Grobwaschmittel, welches etwa 5 bis 30% waschaktive Sulfonate und nichtionische Waschrohstoffe und 10 bis 30% anorganische Polyphosphate enthält. Derartige Grobwaschmittel enthalten außerdem noch 0,1 bis 2% Carboxymethylcellulose zur Erhöhung des Schmutztragevermögens. Derartige Waschmittel neigen jedoch zum Absetzen bzw. zur Schichtenbildung, da sich die Carboxyalkylcellulose leicht absetzt. Dieser schwerwiegende Nachteil läßt sich weder durch Zusatz von Alkohol noch durch Kombination von verschiedenen Cellulosederivaten zufriedenstellend beseitigen. So wird z. B. gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 054 636 vorgeschlagen, die sich leicht absetzende Carboxymethylcellulose mit etwa der zehnfachen Menge an leicht aufsteigender Methylcellulose zu versetzen; letztere wirkt aber nicht als Schmutzsuspendierungsmittel, so daß die schmutztragende Wirkung nur gering ist. Schließlich hat man noch versucht, durch Zusatz von H₂O₂ und anschließendes Lagern eine oxydative Stabilisierung des Waschmittels zu erreichen; dieses Verfahren führt jedoch zu unerwünschten Zersetzungen der Waschmittelbestandteile, Verfärbungen und Verlusten. Zur Vermeidung dieses lästigen Absetzens der Carboxymethylcellulose in derartigen Grobwaschmitteln wurden langwierige Versuche durchgeführt, und eine große Anzahl von Wachsen, Gummiarten und kolloidalen Stoffen untersucht. Mikrokristalline Wachse, Mischungen aus höhermolekularen Fettsäureestern und Fettalkoholen und auch Oxazolinwachse (Lindner, »Textilhilfsmittel und Waschrohstoffe«, Stuttgart, 1954, S. 262) haben sich als unbrauchbar erwiesen. Auch gummiartige Stoffe, wie Hydroxyäthylcellulose, Sulfoäthylcellulose und Tragant, waren unbrauchbar, ebenso andere Stoffe, wie Zinkstearat, Laurylalkohol, Bentonit und Harnstoff.

Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß man homogene flüssige Waschmittel von vorzüglichem Schmutztragevermögen erhält, die sich auch bei längerem Lagern nicht auftrennen und daher nicht die obenerwähnten Nachteile der Phasentrennung zeigen, wenn man ihnen zur Verhinderung des Absetzens der das Schmutztrageverrnögen verbessernden Carboxyalkylcellulose noch hydriertes Ricinusöl, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 1%, zusetzt.

Die Erfindung betrifft demzufolge ein flüssiges wäßriges Grobwaschmittel mit einem Gehalt an

a) 5 bis 30 % eines Gemisches aus wasserlöslichem, anionischem organischem Sulfonatwaschrohstoff und nichtionischem organischem Waschrohstoff, Flüssiges Grobwaschmittel

Anmelder:
Colgate-Palmolive Company,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. rer. nat. J.-D. Frhr. v. Uexküll,
Patentanwalt, Hamburg-Hochkamp, Königgrätzstr. 8

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. Dezember 1959 (Nr. 861 191)

William Ralph Hearn, Scarboro, Ontario,

Allister Neil MacLean

und Frederick William Trusler, Toronto, Ontario
(Kanada),

sind als Erfinder genannt worden

b) 10 bis 30% alkalischem, in der vorhandenen Wassermenge löslichem, anorganischem PoIyphosphat und

c) 0,1 bis 2% Carboxyalkylcellulose,

welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es zur Verhinderung einer Phasenauftrennung noch als weitere Komponente

d) hydriertes Ricinusöl, vorzugsweise in Mengen

von etwa 0,1 bis 1%, enthält.

Vorzugsweise enthält das neue Waschmittel Natrium-Carboxymethylcellulose und 4 bis 12% hydrotropes Alkaliarylsulfonat, vorzugsweise Natrium- oder Kalium-Toluol- oder -Xylolsulfonat.

Ferner kann der Wassergehalt des vorzugsweise alkoholfreien Waschmittels 40 bis 80% betragen.

Beispielsweise enthält ein bevorzugtes homogenes Waschmittel höhermolekulare Alkylbenzolsulfonate, Kaliumpolyphosphat, wie Pyrophosphat und Tripolyphosphat, ein wasserlösliches, sulfoniertes hydrotropes Salz und ein höheres Fettsäurealkylolamid.

In den neuen Waschmitteln trennt sich die schmutztragende Komponente beim Lagern auch bei höheren Temperaturen und nach Abkühlen und Wiedererwärmen nicht ab. Sie ist außerordentlich beständig und ähnlichen Erzeugnissen, die kein hydriertes Ricinusöl enthalten, überlegen. Die erfin-

309 667/265

dungsgemäßen Grobwaschmittel lassen sich leicht ausgießen und können in jedem geeigneten Behälter aufbewahrt werden. Sie zeigen eine hohe Waschkraft und lassen sich ohne weiteres in kleinen Mengen zu Waschlaugen gleicher Zusammensetzung, zum Spülen von Geschirr oder in Wäschereien zusetzen.

Als anionische, sulfonierte waschaktive Stoffe, die einen Sulfonsäure- oder Schwefelsäurerest enthalten, werden beliebige, gut lösliche oder dispergierbare, an sich bekannte Produkte, vorzugsweise wasserlösliche Alkylarylsulfonate, insbesondere mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, sowie höhermolekulare Alkylbenzolsulfonate verwendet. Ferner können waschaktive Stoffe mit einem einkernigen Arylrest, wie Toluol, Xylol oder Phenol, verwendet werden. Die höhermolekularen Alkylreste des aromatischen Kerns können verzweigt oder geradkettig sein, z. B. Nonyl-, Dodecyl- und Pentadecylreste, die von Polymeren der niederen Monoolefine abstammen und verzweigte Ketten aufweisen, oder geradkettige Decyl- und Kerylreste. Es können auch sulfatierte höhermolekulare Alkylphenoläthylenoxydkondensationsprodukte, z. B. mit 4 bis 6 Mol Äthylenoxyd und 8 bis 10 C-Atomen im Alkylrest, verwendet werden. Weiterhin können normale und sekundäre Alkylsulfate, insbesondere mit 8 bis 15 C-Atomen im Fettalkoholrest, wie Laurylsulfat oder Fettalkoholsulfate aus Kokosölfettsäuren, Schwefelsäureester mehrwertiger Alkohole, die mit höhermolekularen Fettsäuren unvollständig verestert sind, also Teilester mehrwertiger Alkohole, z. B. Kokosöknonoglyceridmonosulfat, höhermolekulare Fettsäureester von niedermolekularen Alkylolsulfonsäuren, z. B. Oleylester der Isäthionsäure, höhermolekulare FettsäureäthanolamMsulfate, z. B. der Kokosölfettsäuren, höhermolekulare Fettsäureamide der Aminoalkylsulfonsäuren, z. B. Lauroylamid des Taurins, höhermolekulare Alkylglyceryläthersulfonate, z. B. Dodecylglyceryläthersulfonat, und sulfatierte Kondensationsprodukte von Fettalkoholen mit 6 bis 18 C-Atomen mit 2 bis 18 Mol Äthylenoxyd verwendet werden. Die Sulfate und Sulfonate werden vorzugsweise als Alkalisalze verwendet, obwohl andere wasserlösliche Salze, z. B. niedermolekulare Alkylolaminsalze, wie z. B. die Ammonium-, Isopropanolamin-, Mono-, Di- und Triäthanolaminsalze, verwendet werden können.

Als wasserlösliche, nichtionische, waschaktive Substanzen werden Polyalkylenoxyde verwendet, die einen hydrophoben organischen Rest mit wenigstens 8 und vorzugsweise bis zu 30 C-Atomen aufweisen, der mit wenigstens fünf und gewöhnlich bis zu 50 Alkylenoxydgruppen kondensiert ist. Polyoxyäthylenkondensate des Äthylenoxyds werden bevorzugt, obwohl auch andere Alkylenoxyde, wie Propylenoxyd und Butylenoxyd, verwendet werden können. Ferner können derartige Kondensationsprodukte von Alkylphenol, z. B. Polyoxyäthylenäther von Alkylphenolen mit wenigstens 6 und meist 8 bis 12 C-Atomen im Alkylrest, einem Äthylenoxydverhältnis von etwa 7,5 bis 20 und 8 bis 18 Äthylenoxydgruppen verwendet werden. Die Alkylreste am aromatischen Kern sind z. B. Diisobutylen, Diamyl, Polypropylen, dimerisiertes C₆-C₇-Olefin u. dgl. Schließlich können PoIyoxyalkylenester von organischen Säuren, z. B. von höhermolekularen Fettsäuren, Harzsäuren, Tallölsäuren oder Säuren aus der Oxydation von Paraffinoder Erdölkohlenwasserstoffen, Polyalkylenoxydkondensationsprodukte mit höhermolekularen Fettsäureamiden, z. B. primäre höhermolekulare Acylamide, Mono- und Diäthanolamide, mit Äthylenoxyd kondensiert sowie die entsprechenden Sulfonamide, Polyalkylenoxydäther von Fettalkoholen, wie Lauryl-, Ceryl- oder Oleylalkohol, die mit 6 bis 30 Mol Äthylenoxyd kondensiert sind, höhermolekulare Alkylmercaptane oder Thioalkohole, die mit Äthylenoxyd kondensiert sind, und wasserlösliche Polyoxyäthylenkondensationsprodukte mit hydrophoben Polyoxypropylenglykolen verwendet werden.

Der Gehalt an organischer, waschaktiver Substanz beträgt 5 bis 30% und vorzugsweise 10 bis 25%. Die verwendeten Polyphosphatsalze verhindern die Abscheidung von Calcium- und Magnesiumverbindungen und verleihen dem erfindungsgemäßen flüssigen Reinigungsmittel die Eigenschaften eines Grobwaschmittels. Man kann neutrale Salze, z. B. Pentakaliumtripolyphosphat, oder saure Salze, z, B. saures Kaliumtripolyphosphat, vorzugsweise jedoch Pentakaliumtripolyphosphat und/oder Tetrakaliumpyrophosphat verwenden.

Diese anorganischen Salze sollen in solchen Mengen zugegen sein, daß sie in der vorhandenen Wassermenge bei Raumtemperatur vollkommen löslich sind, was allgemein bei 10 bis 30 «/0 und vorzugsweise bei 15 bis 20% der Fall ist. Die waschaktiven Rohstoffe und die Polyphosphate sollen, gegebenenfalls unter Zusatz eines Lösungsvermittlers oder Komplexbildners, in Wasser gelöst oder flüssig zu einer homogenen Mischung verarbeitbar sein. Ferner können Dispergiermittel oder hydrotrope Stoffe zugesetzt werden, wie Alkylarylsulfonate und vorzugsweise Natrium- und Kalium-Toluol- und -Xylolsulfonate. Die hydrotropen Stoffe werden gewöhnlich in Mengen von 4 bis 12% und vorzugsweise 10% der Gesamtmischung verwendet. Zweckmäßig werden noch höhermolekulare Fettsäurealkylolamide mit 10 bis 14 C-Atomen im Acylrest vorzugsweise Diäthanolamide, Monoäthanolamide und Isopropanolamide der Kokosölfettsäuren oder der entsprechenden Laurin-, Caprin- und Myristinsäure in Mengen von 1 bis 15% und vorzugsweise von 5 bis 12Vo zugesetzt, um die Wasch- und Schaumkraft zu verbessern.

Die Carboxyalkylcellulose mit bis zu 3 C-Atomen im Alkylrest wird vorzugsweise als Alkalisalz, z. B. als Natrium- oder Kaliumsalz der Carboxymethylcellulose, verwendet. Handelsübliche Natrium-Carboxymethylcellulose mit einer Reinheit von 60 bis 100% (Trockensubstanz) von geringer, mittlerer oder größerer Viskosität kann verwendet werden. Der Substitutionsgrad (»Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie«, Bd. 5, 1954, S. 166, Mitte) der Carboxymethylgruppe je Glucoseanhydrid-Einheit im Cellulosemolekül beträgt gewöhnlich 0,5 bis 0,9, zweckmäßig 0,5 bis 0,7. Diese Stoffe werden in geringer Menge, z. B. von 0,1 bis 2% und vorzugsweise von 0,25 bis 1,5% des Gesamtgemisches, verwendet.

Das hydrierte Ricinusöl, auch Ricinuswachs oder Castorwachs genannt, wird in geringerer Menge von etwa 0,1 bis 1% verwendet. Es hat einen Schmelzpunkt von etwa 84 bis 87° C und ist in feinverteilter Form mit einer Jodzahl von maximal etwa 6 erhältlich. Die Säurezahl beträgt maximal 0,2%, die Verseifungszahl etwa 17,5 bis 18,5% KOH, und die Wichte bei 20° C ist 0,98 bis 1,00.

Der Feststoffgehalt des erfindungsgemäßen flüssigen Waschmittels liegt bei 20 bis 60%, vorzugsweise zwischen etwa 35 und 50%. Der Wassergehalt

von 40 bis 80% reicht aus, um die Polyphosphate zu lösen und ein homogenes Produkt zu bilden, in welchem die Celluloseverbindung und das Castorwachs in homogener Dispersion erhalten bleiben. Das wäßrige Medium ist alkoholfrei, da es zur Erzielung eines homogenen wäßrigen Produktes nicht nötig ist, niedermolekulare aliphatische Alkohole zuzusetzen.

Das Waschmittel kann auf beliebige Weise hergestellt werden. Es ist im allgemeinen zu empfehlen, zunächst eine wäßrige Lösung oder einen Brei aus der waschaktiven Substanz und dem hydrotropen Bestandteil zu bereiten, welcher als Pulver oder als wäßriges Gemisch zugesetzt werden kann. Die Celluloseverbindung kann ebenfalls als wäßrige Lösung oder als Pulver eingerührt werden. Die Mischungstemperatur ist nicht wesentlich und kann von Raumtemperatur bis zu höheren Temperaturen reichen. Das Polyphosphat wird als Pulver zugesetzt oder vorher in Wasser gelöst. Anschließend werden dann das Alkylolamid und das hydrierte Ricinusöl (Gastorwachs) zugesetzt, welches eventuell zusammen mit den festen Alkylolamiden vorzugsweise aufgeschmolzen wird.

Schließlich können noch Parfüm, Farbstoffe, korrosionsverhütende, keimtötende und bleichende Mittel, optische Aufheller und Stoffe zur Änderung der Viskosität zugesetzt werden.

In den folgenden Beispielen sind alle Teile, sofern nichts anderes vermerkt, Gewichtsteile, und die Prozentzahlen beziehen sich auf das fertige Reinigungsmittel.

Beispiel 1

Es wurde ein flüssiges Grobwaschmittel aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Beispiele 2 und 3

Ähnliche Grobwaschmittelmischungen werden aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

	Beispiel	2	3
	10,0	10,0
% Natrium-Dodecylbenzolsulfonat	20,0	20,0
% Tetrakaliumpyrophosphat	8,0	—
% Natrium-Xylolsulfonat		8,0
% Natrium-Toluolsulfonat	0,5	0,3
°/o Natrium-Carboxymethylcellulose		2,9
% Natriumsilikat	5,0	5,0
% Lauroyl-isopropanolamid	03	05
% Castorwachs	Rest	Rest
Wasser

35

Natrium-Dodecylbenzolsulfonat .. 10,0%

Tetrakaliumpyrophosphat 20,0%

Lauroyl-isopropanolamid 5,0%

Natrium-Toluolsulfonat 6,5 %

Natrium-Carboxymethylcellulose .. 0,5%

Castorwachs 0,3%

Natriumsilikat 3,0%

Wasser Rest

Diese Stoffe werden nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren verarbeitet unter Beachtung folgender Änderungen:

Die Carboxymethylcelluloselösung wird der SuKonatmischung unter Rühren bei etwa 50° C zugefügt und die Mischung dann auf etwa 70° C erhitzt und so lange gerührt, bis eine homogene Lösung erhalten ist. Darauf werden das Phosphat und das Gemisch aus Amid und Castorwachs zugefügt. Die Mischung wird dann auf etwa 32° C abgekühlt und bei Beispiel 3 das Natriumsilikat (Na₂O : SiO,-Verhältnis von 1 : 2,58) als 44%ige wäßrige Lösung zugesetzt, so daß das Enderzeugnis etwa 2,1% SiO., enthält. Dann können Riechstoff, Farben usw. in ähnlicher Weise wie bei Beispiel 1 zugesetzt werden.

Das Erzeugnis nach Beispiel 2 hat einen p_H-Wert von 10,3 und das nach Beispiel 3 einen solchen von 11,6. Beide Produkte zeigen beim Altern bei gewöhnlichen Temperaturen und bei höheren sowie bei niederen Temperaturen gute Beständigkeit. Sie üben bei Zusatz geringer Mengen zu Waschlaugen eine ausgezeichnete Waschkraft beim Reinigen schmutziger Gegenstände aus.

Beispiele 4 bis 6

Andere flüssige Reinigungsmittel werden aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

45

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Grobwaschmittels wird eine wäßrige Lösung des Dodecylbenzolsulfonats (dessen Dodecylrest sich von einem Propylentetrameren ableitet) mit einer Reinheit von etwa 88% (Rest Natriumsulfat) zugesetzt und mit wäßrigen Lösungen des Toluolsulfonats und des Natriumsilikats (Na₂O : SiO.₂-Verhältnis wie 1 : 2,34) zu einer homogenen Mischung verrührt. Die Carboxymethylcellulose einer Reinheit von etwa 65% mit etwa 0,7 Carboxygruppen je Glucoseanhydrideinheit wird in Wasser zu einer 2,5%igen Lösung gelöst, die bei Raumtemperatur unter Rühren zugesetzt wird. Das Gemisch wird dann auf etwa 70° C unter Rühren erhitzt und mit dem Rühren so lange fortgefahren, bis eine einheitliche Mischung erzielt ist. Schließlich wird das Erzeugnis auf Raumtemperatur abgekühlt, und es werden gegebenenfalls Farbstoffe und Riechstoffe zugesetzt.

Das Erzeugnis ist auch bei längerem Lagern bei Raumtemperaturen und bei erhöhten Temperaturen oder beim Abkühlen beständig und trennt sich nicht auf.

% Natrium-Alkylbenzolsulfonat

% Natrium-Nonylphenoläthylenoxydsulfat

% Natrium-Xylolsulfonat ..

% Kalium-Toluolsulfonat ..

% Tetrakaliumpyrophosphat

% Fettsäurediäthanolamid

% Fettsäureisopropanolamid

% Natrium-Carboxymethylcellulose

% Castorwachs

Wasser

10,0

8,5

20,0 2,5

2,5

0,5

0,3

Rest

Beispiel

5 i

13,0

6,75 2,25

15,0 2,5

2,5

0,5

0,3

Rest

9,0

6,0 6,75

2,25

15,0 3,0

3,0

0,5

0,3

Rest

Der Alkylrest des Alkylbenzolsulfonats ist vom Propylenpolymeren abgeleitet, das aus einem Ge-

misch von Propylentetrameren und Propylenpentameren besteht und im Durchschnitt einem Tridecylrest entspricht. Das Nonylphenoläthylenoxydsulfat hat im Durchschnitt 5 Äthylenoxydgruppen je Nonylphenol. Das Fettsäurediäthanolamid und Isopropanolamid enthalten Gemische aus etwa gleichen Teilen Lauroyl- und Myristoylresten. Die Carboxymethylcellulose hat etwa 0,7 Carboxygruppen. Auch diese Mischungen können verträgliche Zusätze von Riechstoffen, Farbstoffen, fluoreszierenden Farbstoffen u. dgl. enthalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Flüssiges wäßriges Grobwaschmittel mit einem Gehalt an

a) 5 bis 30% eines Gemisches aus wasserlöslichem, anionischem organischem Sulfonatwaschrohstoff und nichtionischem organischem Waschrohstoff,

b) 10 bis 30% alkalischem, in der vorhandenen Wassermenge löslichem anorganischem PoIyphosphat und

c) 0,1 bis 2% Carboxyalkylcellulose,

dadurch gekennzeichnet, daß es zur Verhinderung einer Phasenauftrennung noch als weitere Komponente

d) hydriertes Ricinusöl, vorzugsweise in Mengen von etwa 0,1 bis

enthält.

2. Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Natrium-Carboxymethylcellulose und 4 bis 12% hydrotropes Alkaliarylsulfonat, vorzugsweise Natrium- oder Kalium-Toluol- oder -Xylosulfonat enthält.

3. Waschmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt des vorzugsweise alkoholfreien Waschmittels 40 bis 80% beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1051440,
638;

französische Patentschrift Nr. 1229 408;
österreichische Patentschrift Nr. 206 086.