DE2100114C3

DE2100114C3 - Plastisch verformte seifenhakige Waschmittel

Info

Publication number: DE2100114C3
Application number: DE19712100114
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl.- Ing. Dr. 4010 Hilden Glasl; Helmut Dipl.-Ing. Dr. 4000 Duesseldorf Grund; Lothar Dipl.-Chem. Dr. 4150 Krefeld Werner
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1971-01-02
Filing date: 1971-01-02
Publication date: 1980-04-10
Also published as: DE2100114B2; DE2100114A1; FR2121201A5

Description

Es ist bekannt. Seifen in Kombination mit nichtionischen Tensiden (= Nonionics) Waschlaugen zuzusetzen; r> die Nonionics zeichnen sich durch eine Reihe von vorteilhaften Eigenschaften aus, wodurch sie die Wirkung der Seifen ergänzen. Es war jedoch bisher schwierig, nennenswerte Mengen an Nonionics in plastifizierbarc Seifenprodukie einzuarbeiten, wobei unter »plastifizierbarc Seifenprodukte« hier solche verstanden werden, die im Laufe ihrer Herstellung auf Walzen, in Schneckenpressen, in Formen oder ähnlichen Vorrichtungen plastisch verformt und in Stränge verschiedenster Querschnitte überführt werden. Vor 4> allem gehören hierzu die handelsüblichen Seifenstücke, wie sie zur Körperreinigung, z.T. aber auch zum Waschen von Wäsche, benutzt werden. Aber auch Seifen in Form von Nudeln, Nadeln, Schuppen, Flocken usw. werden durch plastische Verformung der Seifen- >n masse hergestellt.

Die Erfindung betrifft plastisch verformle seifenhaltige Waschmittel mit verbesserten plastischen Eigenschaften. Diese Waschmitlei sind dadurch gekennzeichnet, daß sie. auf wasserfreies Produkt berechnei, v, folgende Zusammensetzung aufweisen:

8 — 60, vorzugsweise 10—50 Gew.-% Seife.

15 —35, vorzugsweise 20—30Gew.-% eines bei Normallemperätur öligen bis ptiMenförmigen de* mischcs von Nonionics, ^Ml

30-60 Gew. % Harnstoff.

Die Gesamtmenge der in ilen crfindiingsgemäßcn Produkten enthaltenen Tenside lieg! vorzugsweise im Bereich von 40—70 Gew.-%. h >

Durch den Zusatz von Harnstoff ist es möglich geworden, den erfindungsgeiniißefi Produkten befriedigende mechanische I igenschaften zu geben, so daß sie sich zwar einerseits noch auf den in der Seifenverarbej-■ tung üblichen Maschinen wie z, B. Knetern, Strangpressen, Pillierwalzen usw. verarbeiten lassen. Andererseits sind die Fertigprodukte mechanisch so stabil, daß sie nicht zusammenkleben; die erfindungsgemäßen Seifenprodukte lassen sich in Formen von Schuppen, Nudeln oder Nadeln lagern und bleiben schüttfähig.

Die in den erfindungsgemäßen Produkten vorhandenen Seifen stammen von Fetten bzw. Fettsäuren mit 10—20, vorzugsweise 12—18 C-Atomen ab. Diese Fettsäuren können synthetischen oder natürlichen Ursprungs sein. Als Quelle für Fettsäuren natürlichen Ursprungs eignen sich die in Land- oder Wassertieren bzw. in Pflanzen vorkommenden Fette, wie beispielsweise Kokos- und Palmkernfett, Palmöl, Erdnußöl, Talg, Fisch- und Walöle usw.

Die zu verarbeitenden Fettsäuregemische r>a türlichen oder synthetischen Ursprungs bzw. die zu verarbeitenden Fette sollen zu wenigstens 50% aus gesättigten Fettsäuren bestehen und vorzugsweise Jodzahlen unterhalb von 30 und insbesondere unterhalb von 10 aufweisen.

Als nichtionische Tenside eignen sich bevorzugt die Anlagerungsprodukte von Äthylenoxid an Fettalkohole, Alkylphenole, Fettsäuren, Fettamine, Fettsäure- oder Sulfonsäureamine. die 8—20- vorzugsweise 10—18 aliphatische Kohlenstoffatome enthalten. Die Mengen des pro Mol Ausgangsmaterial angelagerten Äthylenoxids beträgt 4—40, vorzugsweise 6-20MoI. Außerdem können in den Nonionics durch Anlagern von Propylenoxid oder Butylenoxid eingeführte Propylenglykol- oder Butylenglykolreste vorhanden sein, wobei die genannten Alkylenoxide vor der Umsetzung mit Äthylenoxid oder danach eingeführt sein können. Die durch Umsetzung der Äthoxylierungsprodukte mit Propylenoxid oder Butylenoxid erhaltenen Nonionics, in denen die Propylen- bzw. Butylenglykolätherreste an der von den hydrophoben Resten, d. h. von den Fettalkohol- bzw. Alkylphenolresten usw. abgewandten Seite der Äthylenglykolätherkette stehen, haben schaumdämpfendc Eigenschaften, was für die Verwendung vor allen Dingen in Waschmachinen vorteilhaft sein kann.

Die einzuarbeitenden Nonionics brauchen noch nicht bis zur Wasserlöslichkeit äthoxyliert worden zu sein: auch nicht wasserlösliche Äthoxylierungsprodukte, beispielsweise solche, die je nach der Länge des Fettalkohol-Fettsäure- oder Alkylphenolrestes 2 bis 6 Glykolätherreste im Molekül enthalten, sind vielfach noch nicht oder noch nicht vollständig wasserlöslich. Ihre Verwendung kann trotzdem vorteilhaft sein, weil durch ihre Anwesenheit die Entfernung fettiger Verschmutzung erleichtert wird.

Soweit sich die Nonionics von Fettsäuren oder deren Derivaten, wie z. B. Fettalkoholen, Fettaminen und Fettssureamiden ableiten, können sie gesättigte oder ungesättigte Fetlreste enthalten. Bevorzugt verwendet man die im wesentlichen gesättigten, aus Kokos- oder Palmkernfetisäurcn hergestellten Nonionics oder die gesättigten, teilweise oder praktisch vollständig ungesättigten Derivate, erhalten aus Talg, Palmöl, Erdnußöl usw. Von besonderem praktischen Interesse sind die aus gesättigten oder ungesättigten Talgfettalkohlen erhaltenen Äthoxylate mit 4—18 Äthylenglykolätherresien pro Molekül; dabei können unvollständig wasserlösliche Äthoxyiate mit beispielsweise 4 — 6 Glykoläthcrresten im Molekül kombiniert sein mit bis zur Wasserlöslichkeit äthoxylierten Produkten, die 8— 18 Glykolätherrc-

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sie im Molekül enthalten.

Soweit propoxylierte oder biitoxylierte Nonionics verwandt werden, kann in die Menge der im Molekül vorhandenen Propylenglykol- und/oder Outylenglykolätherreste das 0,2—2fache der vorhandenen Äthylenglykolätherreste betragen.

Außer den genannten Nonionics sind auch solche verwendbar, die man aus wasserunlöslichen Polypropylenglykolen oder Polybutylenglykolen oder aus wasserunlöslichen Umsetzungsprodukten von Propylen- und/oder Butylenoxid mit einwertigen aliphatischen Ci_8-Alkoholen oder aus Alkylendiaminen durch Äthoxylieren bis zur Wasserlöslichkeit erhält

Bevorzugt verwendet man nicht oder unvollständig wasserlösliche Anlagerungsprodukte von 3—6 Mol Äthylenoxid an gesättigte und ungesättigte Fettalkoholgemische mit 16—18 C-Atomen und/oder wasserlösliche Anlageningsprodukte von 7—15MoI ÄthylenoxkJ an die genannten Tcttalkohole.

In asv. erfindungsgemäßen Produkten macht die Harnstoffmenge vorzugsweise das 1,1- bis 3fache, vorzugsweise das 13- bis 2,8fache, der Menge der Nonionics aus.

Obwohl diese plastischen Seifenprodukte hart genug sind, um in Form von Nudeln, Nadeln, Flocken, Schuppen usw. ohne Zusammenbacken gelagert werden zu können, ist ihre Plastizität doch noch so groß, daß sich nicht kapillaraktive anorganische oder organische, in pulverförmigen Waschmitteln üblicherweise vorhandene Salze — auch unter dem Namen »Gerüstsubstanzen« bekannt — einarbeiten lassen, obwohl diese Gerüstsubstanz selbst keinerlei Plastizität besitzen.

Außer den vorgenannten Steifen können gegebenenfalls bis zu 25Gew.-% von in pulverLrmigen Wasch- und Reinigungsmitteln an sich üblichen Gerüstsubstanzen anwesend sein.

Als Gerüstsubstanzen eignen sich schwach sauer, neutral und alkalisch reagierende anorganische oder organische Salze, insbesondere anorganische oder organische Komplexbildner.

Erfindungsgemäß brauchbare, schwach sauer, neutral oder alkalisch reagierende Salze sind beispielsweise die Bicarbonate, Carbonate, Borate oder Silikate der Alkalien, weiterhin Mono-, Di- oderTrialkaliorthophosphale. Di- oder Tetraalkalipyrophosphate, als Komplexbildner bekannte Metaphosphate. Alkaltsulfate sowie die Alkalisalze von organischen, nicht kapillaraktiven, 1—8 C-Atome enthaltenden Sulfonsäuren, Carbonsäuren und Sulfocarbonsäuren. Hierzu gehören beispielsweise wasserlösliche Salze der Benzol-, Toluol- oder Xylolsulfonsäure. wasserlösliche Salze der Sulfoessigsäure, Sulfobenzoesäure oder Salze von Sulfodicarbonsäuren sowie die Salze der Essigsäure, Milchsäure, Zitronensäure und Weinsäure.

Weiter sind als GerUstsubstanzen die wasserlöslichen Salze höhermolekularer Polycarbonsäuren brauchbar, insbesondere Polymerisate der Maleinsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure, Fumarsäure, Aconitsäure, Methylenmalonsäure und Zitraconsäure. Auch Mischpolymerisate dieser Säuren untereinander oder mit anderen polymerisierbaren Stoffen, wie z. B. mit Äthylen, Propylen. Acrylsäure. Methacrylsäure, Crotonsäure, 3-Butencarbonsäure. 3-Methyl-3-butcncarbonsäure sowie mit Vinylmethyläther, Vinylacetat. Isobutylen, Acrylamid und Styrol sind brauchbar.

Als komplcxbildcnde GerUstsubstanzen eigner, sich auch die schwach sauer reagierenden Metaphosphate sowie die alkalisch reagierenden Polyphosphate, insbesondere das Tripolyphosphat. Sie können ganz oder teilweise durch organische Komplexbildner ersetzt werden.
Zu den organischen Komplexbüdnern gehören

beispielsweise Nitrilotriessigsäure, Äthylendiamintetraessigsäure, N-Hydroxyäthyl-äthylendiamintriessigsäure, Polyalkylen-polyamin-N-poIycarbonsäuren und andere bekannte organische Komplexbildner, wobei ,such Kombinationen verschiedener Komplexbildner eingesetzt werden können. Zu den anderen bekannten Komplexbildnern gehören auch Di- und Polyphosphonsäuren folgender Konstitutionen:

HO X OH

III

O=P-C-P=O

ι : ι

HO H OH
HO X OH

O=P-C-P=O
HO Z OH

R —N

X OH

I I

-C-P=O
[ Y GH
X OH

I I

-C-P=O

I I

Y OH

HO X

I I

O=P-C-

I I

HO Y

N-R'-N

X OH

I I

-C-P=O

1 I

Y OH

4> worin R Alkyl- und R' Alkylenreste mit I —8, vorzugsweise mit 1—4 C-Atomen, X und Y Wasserstoffatome oder Alkyireste mit 1 —4 C-Atomen und Z die Gruppe -OH, -NH₂ oder -NXR darstellen. Für eine praktische Verwendung kommen vor allem die

>o folgenden Verbindungen in Frage:

Methylendiphosphonsäure,
l-Hydroxyäthan-IJ-diphosphonsäure,
1-Aminoäthan-U-diphosphonsäure,
ji Amino-tri-imethylcnphosphonsäure),
Methylamino- oder

Äthylamino-di-(methyienphosphonsäure) sowie
Äthylendiamin-ietra-(methylenphsophonsäure).

mi Alle diese Komplexbildner können als freie Säuren, bevorzugt als Alkalisalze vorliegen.

Die erfindungsgemäßen Produkte können außerdem bis zu IOGew.-% an anderen üblichen Bestandteilen plastisch verformter Seifenprodukte enthalten. Hierzu

ι,-, gehören beispielsweise die in Waschflotten im allgemeinen vorhandenen Schmutzträger, weiterhin Substanzen zur Verringerung oder zur Erhöhung des Schäumvermögens, antiniikrobielle Substanzen, Aufheller, Enzyme

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usw. Gerade Enzyme lassen sich in derartige Produkte mit Vorteil einarbeiten, weil sie in den erfindungsgemäßen plastischen Seifenprodukten lange stabil bleiben.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte geht man z. B. von den durch Verseifen von Fetten oder Neutralisieren von Fettsäuren mit Lauge erhaltenen Seifen aus, die oftmals einen Wassergehalt von etwa 30% aufweisen. Die wasserhaltige Seife wird auf einen für die Verarbeitung günstigen Seifengehalt getrocknet, der von Fall zu Fall verschieden ist und von der Art der Seife (Kettenlängenverteilung, Kation), der Art und Menge der Nonionics, des Harnstoffs und der sonstigen Zusätze abhängig üt, der aber zweckmäßigerweise in einem solchen Bereich liegt, daß das Endprodukt einen Wassergehalt von etwa 1 —6 Gew.-% aufweist.

Die Seife wird im Kneter mit Nonionics, Harnstoff und den sonstigen Bestandteilen versetzt, nach dem Kneten auf Pilierwalzen, Strangpressen oder ähnlichen Vorrichtungen homogenisiert und dann in ihre endgültige Form überführt.

Sollte sich bei der Verarbeitung der Produkte herausstellen, daß sie unter den jeweiligen Verarbeitungsbedingungen noch etwas kleben, dann kann dieser Mangel durch Verringern des Wassergehaltes und/oder Erhöhen der Harnstoffmenge beseitigt werden. Außer der Zusammensetzung der Masse können auch die Verarbeitungsbedingungen einen Einfluß darauf haben, ob sich beispielsweise Kleben unangenehm bemerkbar macht oder nicht; so wurde beobachtet, daß ein nadeiförmiges Produkt nicht zum Kleben neigte, wenn das aus dem Mundstück der Schneckenpresse austretende Bündel von Nadeln einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hatte, daß das gleiche Produkt aber etwas kleble. wenn das Strangbündel wesentlich größer war. In derartigen Fällen läßt sich durch Verteilen der aus der Strangpresse austretenden Bündel auf der Unterlage für Abhilfe sorgen.

Die so erhaltenen Produkte sind leicht löslich und haben eine gute Reinigungswirkung. Diese Eigenschaften sind auch dann noch vorhanden, wenn ein Teil der Seife durch übliche synthetische Waschaktivsubstanzen vom Sulfat- oder Sulfonattyp ersetzt wird. Die Produkte werden bevorzugt in gewerblichen Wäschereien, aber auch in der Textilindustrie zum Waschen in Maschinen verwandt.

Beispiele

Zur Herstellung der in den Beispielen beschriebenen Produkte wurde eine Seife aus 90% Talgfettsäure und

in 10% Kokosfettsäure benutzt, deren Wassergehalt bei etwa 7—9 Gew.-% lag. Die verwandten Nonionics waren bei Raumtemperatur ölige bzw. pastenförmige Anlagerungsprodukte von Äthylenoxid an technischen Oleylalkohol; dabei waren beim Nonionic I 10MoI,

is beim Nonionic II 5 Mol Äthylenoxid an ein Mol Oleylalkohol angelagert worden. Als Harnstoff wurde eine feinpulverige Ware verarbeitet.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte wurden Seife, Nonionic, Harrtoff und ggf. sonstige Zusätze zunächst im Kneter vermischt; die dabei anfallende Masse wurde auf dem Walzenstuhl homogenisiert und in einer Schneckenpressen in Nadeln von 0,05, 0,75 oder 1,0 mm Durchmesser verfcrmt. Diese Nadeln waren manchmal unmittelbar nach Austritt aus der Schneckenpresse noch etwas weich bzw. klebrig. Sie verfestigten sich aber nach gewisser Zeit durch Abkühlen und/oder Abgabe von Wasser.

Je nach der Zusammensetzung des Produktes, d. h. der Menge und dem Wassergehaft der Seife, der

jo Konsistenz der Nonionics und der Menge an Harnstoff, kann es zweckmäßig sein, der Masse zur besseren mechanischen Verarbeitung etwas Wasser zuzusetzen. So wurden den Produkten nach den Beispielen 3 und 7 je 3% und dem Produkt nach dem Beispiel 6 5% Wasser zugesetzt.

Die auf wasserfreies Material umgerechnete Zusammensetzung der Produkte gemäß Beispiel 1 — 12 ist aus der folgenden Tabelle zu entnehmen; die Spalte »H : N« gibt das Mengenverhältnis von Harnstoff zu Nonionics

-p an.

	Beispiel	1.17	2	1,84	3	4	5	6	7	8	9	1.50	10	11	12
	1		14,1		18,9	18,9	18,9	23,5	23,5	28,4	28,4		38,3	38,3	48,2
Seife	10,4	20,2	20,3	15,2	18,3	20,4	15,3	20,4	20,4	20,6	20,6	16,6
Nonionic I	30,2	10,1	5,1	10,1	9,1	-	5,1	-	8,2	-	-	4,1
Nonionic Π	11,1	55,6	55,7	55,8	33,5	56,1	56,1	30,7	43,0	41,1	30,9	31,1
Harnstoff	43,3	-	-	-	20,3	-	-	20,5	-	-	10,2	-
Na₅P₃O₁₀	-	2.20	2.20	1.22	2.75	2.75	1.50	2.00	1.50	1.50
H:N

Beispiel 13

35 Gew.-% Seife, 25 Gew.-% Nonionic I, 25 Gew.-o/o Harnstoff. 10 Gew.-% Na₂SO^. 5 Gew.-% Na₅PjUi₀.

Claims

21 OO Patentansprüche:

1. Plastisch verformte seifenhaltige Waschmittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie, auf wasserfreies Material umgerechnet, etwa folgende Zusammensetzung aufweisen:

8—60, vorzugsweise 10—50 Gew.-°/o Seife,
15—35, vorzugsweise 20—3OGew.-°/o eines bei Normaltemperatur öligen bis pastenform!-

gen Gemisches von Nonionics,
30-60 Gew.-% Harnstoff.

2. Seifenhaltige Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der insgesamt vorhandenen Tenside 40—7OGew.-°/o ausmacht

3. Seifenhaltige Waschmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Harnstoff menge das 1,1- bis3fache, vorzugsweise das 13- bis 2,8fache, der Menge der insgesamt vorhandenen N'onionics ausmacht

4. Seifenhaltige Waschmittel nach Anspruch 1 —3, gekennzeichnet durch einen Wassergehalt von l-6Gew.-%.

5. Seifenhaltige Waschmittel nach Anspruch 1 —4, gekennzeichnet durch einen Gehalt von bis zu 25 Gew.-% an in pulverförmigen Wasch- und Reinigungsmitteln üblichen anorganischen oder organischen Gerüstsubstanzen.

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