DE4101070A1

DE4101070A1 - Waschpulver

Info

Publication number: DE4101070A1
Application number: DE4101070A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Huels AG; Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Wintershall Dea International AG
Priority date: 1991-01-16
Filing date: 1991-01-16
Publication date: 1992-07-23
Also published as: EP0495176A2; ATE124080T1; EP0495176B1; EP0495176A3; NO920186L; DE59105791D1; DK0495176T3; ES2074204T3; NO920186D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft pulverförmige Zubereitungen zum Waschen von Textilien, deren Tenside weitestgehend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden.

Pulverwaschmittel, hergestellt entweder durch Sprühtrocknungs- oder Agglomerationsverfahren bestehen heute aus Tensiden, Buildern, Bleich mitteln sowie Zusätzen in kleineren Mengen wie optischen Aufhellern, Vergrauungsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Schaumregulatoren, Sta bilisatoren, evtl. Geruchsstoffen, Farbstoffen etc. Im Vordergrund steht gewöhnlich der tensidische Anteil, meist eine Kombination aus anionischen und nichtionischen Tensiden, dessen wesentliche Basis heu te das Erdöl ist.

Im Hinblick auf die zukünftige Rohstoffsituation (Erdölverknappung) ist eine petrochemische Basis ein erheblicher Nachteil. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die biologische Abbaubarkeit dieser Ten side nicht das entsprechende Niveau auf nativer Basis erreichen.

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Tensidkombination für pulver förmige Waschmittel aufzufinden, die weitestgehend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden und die hervorragend biologisch abbaubar sind, wobei diese Pulver sehr gute Waschergebnisse erzielen müssen.

Diese Aufgabe wurde gelöst durch eine Tensidkombination bestehend aus Alkylpolyglycosiden mit einem Glycosidierungsgrad 1,4 sowie Fett alkoholoxethylaten, Aniontensiden und Seife.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Waschmittelpulver, dessen tensidischer Anteil

2 bis 18 Gew.-% Alkylpolyglycosid,
0 bis 12 Gew.-% Aniontensid,
2 bis 18 Gew.-% Fettalkoholoxethylat und
0,5 bis 30 Gew.-% Seife

enthält, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Alkylpolyglycosid der Formel I

R-O-Z_n (I)

in der R für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder unge sättigten aliphatischen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon und Z_n für einen Polyglycosylrest mit n=1,0 bis 1,4 Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Gemische stehen, entspricht.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß Alkylpolyglycoside in Kombi nation mit Fettalkoholoxethylaten bei gleichzeitiger Anwesenheit von anionischen Tensiden in kleinen Mengen in den erfindungsgemäßen Pul vermischungen sehr gute Waschergebnisse erzielen.

Die Verwendung von Alkylpolyglycosid in Kombination mit anionischen und nichtionischen Tensiden wird in den europäischen Anmeldungen EP-00 75 994, EP-00 75 995 und EP-00 75 996 beschrieben; hierbei liegt der Glycosidierungsgrad aber bei G 1,5.

Eine spezielle Abmischung von Alkylpolyglycosid mit Alkylsulfat wird in EP-03 70 312 beansprucht; hier liegt der Glycosidierungsgrad bei 1 bis 10.

Ähnlich spezielle Abmischungen von Alkylpolyglycosiden bei denen als weiterer tensidischer Anteil Alkylbenzolsulfonat oder Niotensid emp fohlen wird, sind in der Broschüre "Henkel APG" (April 1990) aufge führt.

Alkylpolyglycoside

Erfindungsgemäß eingesetzte Alkylpolyglycoside genügen der Formel I,

R-O-Z_n (I)

in der R für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder unge sättigten aliphatischen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon und Z_n für einen Polyglycosylrest mit n=1,0 bis 1,4 Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Gemische davon stehen. Bevorzugt werden Alkylpolyglycoside mit Alkylresten mit 9 bis 16 Koh lenstoffatomen sowie einem Polyglycosylrest von n=1,1 bis 1,4. Be sonders bevorzugt werden Alkylpolyglucoside.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Alkylpolyglycoside können nach be kannten Verfahren auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt wer den.

Beispielsweise wird Dextrose in Gegenwart eines sauren Katalysators mit n-Butanol zu Butylpolyglycosidgemischen umgesetzt, welche mit langkettigen Alkoholen ebenfalls in Gegenwart eines sauren Katalysa tors zu den gewünschten Alkylpolyglycosidgemischen umglycosidiert wer den. Oder Dextrose wird unmittelbar mit dem gewünschten langkettigen Alkohol umgesetzt.

Die Struktur der Produkte ist in bestimmten Grenzen variierbar. Der Alkylrest R wird durch die Auswahl des langkettigen Alkohols festge legt. Günstig aus wirtschaftlichen Gründen sind die großtechnisch zu gänglichen Alkohole mit 8 bis 18 C-Atomen insbesondere native Alkohole aus der Hydrierung von Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivaten. Ver wendbar sind auch Ziegleralkohole oder Oxoalkohole.

Die Polyglycosylreste Z_n werden einerseits durch die Auswahl des Koh lenhydrats und andererseits durch die Einstellung des mittleren Poly merisationsgrads n z. B. nach DE-OS 19 43 689 festgelegt. Im Prinzip können bekanntlich Polysaccharide, z. B. Stärke, Maltodextrine, Dex trose, Galaktose, Mannose, Xylose, etc. eingesetzt werden. Bevorzugt sind die großtechnisch verfügbaren Kohlenhydrate Stärke, Maltodextrine und besonders Dextrose. Da die wirtschaftlich interessanten Alkylpoly glycosidsynthesen nicht regio- und stereoselektiv verlaufen, sind die Alkylpolyglycoside stets Gemische von Oligomeren, die ihrerseits Gemische verschiedener isomerer Formen darstellen. Sie liegen neben einander mit α- und β-glycosidischen Bindungen in Pyranose- und Furanoseform vor. Auch die Verknüpfungsstellen zwischen zwei Saccach ridresten sind unterschiedlich.

Erfindungsgemäß eingesetzte Alkylpolyglycoside lassen sich auch durch Abmischen von Alkylpolyglycosiden mit Alkylmonoglycosiden herstellen. Letztere kann man z. B. nach EP-A 00 92 355 mittels polarer Lösemit tel, wie Aceton, aus Alkylpolyglycosiden gewinnen bzw. anreichern.

Der Glycosidierungsgrad wird zweckmäßigerweise mittels ¹H-NMR be stimmt.

Die erfindungsgemäßen Waschmittel enthalten 2 bis 18% Alkylpoly glycosid, vorzugsweise 3 bis 15%.

Im Vergleich zu fast allen anderen in Waschmitteln eingesetzten Ten siden 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.

Auch die akute orale Toxizität LD 50 (Ratte) mit < 10 000 mg/kg sowie die aquatische Toxizität LC 50 (Goldorfe) mit ca. 12 mg/l und EC 50 (Daphnien) mit 30 mg/l liegen um den Faktor 3 bis 5 günstiger als die entsprechenden Werte der heute wichtigsten Tenside. Ähnliches gilt für die Haut- und Schleimhautverträglichkeit.

Fettalkoholoxethylate

Die erfindungsgemäß eingesetzten Fettalkoholoxethylate entsprechen Verbindungen der Formel II

R′′-O-(CH₂-CH₂-O)_xH (II)

in der R′′ ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättig ter Alkylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und x=2 bis 20, vorzugsweise 3 bis 15 bedeuten.

Die Verbindungen werden im allgemeinen durch Anlagerung von Ethylen oxid 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 Hy drierung von Carbonsäuren bzw. Carbonsäurederivaten. Verwendbar sind aber auch Ziegleralkohole oder Oxoalkohole.

Die Alkoholoxethylate sind bekanntlich biologisch sehr gut abbaubar; günstig ebenfalls sind ihre Daten hinsichtlich Aquatoxizität, Haut- und Schleimhautverträglichkeit.

Die erfindungsgemäßen flüssigen Waschmittel enthalten 2 bis 18% Fett alkoholoxethylate, die auch Gemische sein können. Bevorzugt sind Ge halte von 3 bis 15 Gew.-%.

Anionische Tenside

Als Aniontenside finden Alkylbenzolsulfat, Alkansulfonate, Olefin sulfonate, Fettalkoholsulfate und Fettalkoholethersulfate bzw. ihre Mischungen mit 9 bis 20 C-Atomen in der Alkyl- bzw. Alkylengruppe Ver wendung. Na, K, NH₄, Mg sowie deren Gemische sind die Gegenionen. Un ter diesen Aniontensiden, die in Mengen von 0 bis 12 Gew.-% in den erfindungsgemäßen Mischungen anwesend sein können, wird keine Seife verstanden. Bevorzugt sind Mengen von 1 bis 10 Gew.-%.

Seife

Erfindungsgemäße fettsaure Salze bzw. ihre Säuren entsprechen der For mel III

R′′′COOP (III)

in der R′′′ ein gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen und P Wasserstoff, Alkali, Ammonium oder Alkanolammonium be deuten.

Die erfindungsgemäßen Waschmittel enthalten 0,5 bis 30% Seife, die meist ein Gemisch von verschiedenen Komponenten sein wird. Bevorzugt werden Gehalte von 1 bis 25%.

Weitere nicht-tensidische Bestandteile

Als nicht-tensidische Bestandteile sind in erster Linie Builder zu nennen. Erfindungsgemäß verwendet werden wasserlösliche Builder wie unterschiedliche Polyphosphate, Phosphonate, Carbonate, Polycarboxy late, Citronate, Polyacetate wie NTA und EDTA etc. bzw. deren Gemi sche. Diese Verbindungen werden gewöhnlich als Alkalisalze, vorzugs weise als Natriumsalze eingesetzt. Obwohl nicht komplexierend ist auch Natriumsulfat hier zu nennen. Ebenfalls erfindungsgemäß ist die Ver wendung von wasserunlöslichen Buildern, wie Alumosilikaten geeigneter Teilchengröße (vgl. EP-A 00 75 994). Die Konzentration der Builder im Waschmittel beträgt 0 bis 70%, vorzugsweise 0 bis 50%.

Erfindungsgemäß eingesetzt werden ferner Bleichmittel wie Natriumper borat gegebenenfalls kombiniert mit Bleichaktivatoren wie Tetraacetyl ethylendiamin etc. oder Percarbonat; in Frage kommen natürlich auch andere Bleichmittel (vgl. K. Engel, Tenside Surfactants 25, S. (1988). Die Konzentration der Bleichmittel beträgt 0 bis 40%, vorzugsweise 0 bis 30%.

Erfindungsgemäß einzusetzen sind ggf. Stellmittel wie niedermolekulare 1- oder 2-wertige Alkohole, Alkylether von mehrwertigen Alkoholen, Hydrotropica wie Alkylbenzolsulfonate mit 1 bis 3 C-Atomen im Alkyl rest, Alkanolamine oder Harnstoff, Enzyme wie insbesondere Proteasen sowie Enzymstabilisatoren, Korrosionsinhibitoren wie Alkalisilikate, optische Aufheller insbesondere auf Stilben- und Pyrazolinbasis, Schaumregulatoren, Vergrauungsinhibitoren wie z. B. Carboxymethyl cellulose, Parfümöle, Farbstoffe und weitere pulverförmige Waschmittel übliche Inhaltsstoffe.

Die Gesamteinsatzkonzentration in den erfindungsgemäßen Pulverwasch mitteln beträgt für den erfindungsgemäßen tensidischen Anteil 0,1-10 g/l. Bevorzugt werden 0,2-7 g/l.

Die Anwendungskonzentration der erfindungsgemäßen Waschpulver beträgt 1-20 g/l.

Beispiele

Durch die nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung erläutert.

Die in Tabelle 1 aufgeführten Waschpulver enthalten außer den genann ten, erfindungsgemäß verwendeten tensidischen Bestandteilen jeweils 11% Natriumperborat, 1,7% Natriummetasilikat, 2,5% Magnesiumsilikat, 14% Na₂SO₄, 3% Sokalan® CP 5, 9% Soda, 23% Wesslith® P, 4% TAED® und 0,5% Sequion® 10 NA 2.

Die in Tabelle 2 aufgeführten Waschpulver enthalten außer den genann ten tensidischen Bestandteilen 11% Natriumperborat, 1,7% Natriumme tasilikat, 2,5% Magnesiumsilikat, 14% Na₂SO₄, 14,5% Na₅P₃O₁₀, 4% Soda, 14% Wesslith® P, 3% TAED®, 0,5% Sequion® 10 NA 2 und 1% Na₃PO₄.

Zur Herstellung der Pulver wurden die Flüssigkomponenten in einer Mischmaschine dem vorgelegten Gemisch der festen Komponenten unter intensiven Rühren in kleinen Portionen zugefügt. Nachrühren gewähr leistet Probenhomogenität.

Zur Charakterisierung der Pulver hinsichtlich Schüttdichte und Schütt winkel wurden die bekannten Methoden verwendet. Das Waschvermögen wur de in einer normalen Haushaltswaschmaschine bestimmt, hierbei wurde ebenfalls die Schaumentwicklung geprüft.

Als Modellgewebe dienten 11·18 cm große Lappen aus WFK-Testgewebe mit Hautfett-Pigmentanschmutzung: Polyester (PE), Mischgewebe (MG) und Baumwolle (BW), die auf Baumwollhandtüchern aufgenäht sind. Gleich zeitig wird die Waschmaschine mit 4 kg Ballastgewebe beschickt. Als Wasser dient Trinkwasser (13° dh), die Wirkstoffkonzentration beträgt 5 g/l, der pH jeweils 8, das Flottenverhältnis 1 : 4 und die Waschzeit etwa 60 Minuten. Die Waschwerte nach dem Trocknen der Gewebe wurden - wie üblich - spektralphotometrisch relativ zu einem Weißstandard (Datacolor, 560 nm) gemessen.

Wie die Tabelle 1 (phosphatfreie Waschpulver) und Tabelle 2 (phosphat haltige Waschpulver) zeigen, unterscheiden sich die Pulvereigen schaften nur unwesentlich jeweils von den marktüblichen Produkten.

Überraschend dagegen ist das bei den erfindungsgemäßen Formulierungen deutlich verbessertes Waschvermögen sowohl gegenüber den Marktproduk ten 9 (V) bis 7 (V) als auch gegenüber bekannten alkylpolyglycosidhal tigen Formulierungen [1 (V) bis 3 (V)].

Folgende Abkürzungen wurden in den Tabellen verwendet:

C₁₂C₁₃[G 1.1]
- C_12/13-Alkylpolyglycosid mit einem Glycosidierungsgrad von 1.1
C₁₂C₁₄[G 1.2]	- C_12/14-Alkylpolyglycosid mit einem Glycosidierungsgrad von 1.2
C₁₂C₁₄[G 1.4]	- C_12/14-Alkylpolyglycosid mit einem Glycosidierungsgrad von 1.4
C₁₂C₁₄O(EO)₅H	- Fettalkoholoxethylat mit Alkylkette = C_12/14 und 6 Mol EO/mol
C₁₀C₁₃-ABS-Na	- Alkylbenzolsulfonat mit Alkylkette = C₁₀-C₁₃, Na-Salz
C₁₆C₁₈-SO₄Na	- Alkylsulfat mit Alkylkette = C₁₆_-₁₈, Na-Salz
PE	- Polyester
MG	- Mischgewebe
BW	- Baumwolle

Tabelle 1

Pulverwaschmittel, phosphatfrei

Tabelle 2

Pulverwaschmittel, phosphathaltig

Claims

1. Pulverwaschmittel, dessen tensidischer Teil 2 bis 18 Gew.-% Alkylpolyglycosid,
0 bis 12 Gew.-% Aniontensid,
2 bis 18 Gew.-% Fettalkoholoxethylat und
0,5 bis 30 Gew.-% Seifeenthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylpolyglycosid der Formel IR-O-Z_n (I)in der R für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder un gesättigten aliphatischen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon und Z_n für einen Polyglycosylrest mit n=1,0 bis 1,4 Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Gemische stehen, entspricht.

2. Pulverwaschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fettalkoholoxethylat der Formel II R′′-O-(CH₂-CH₂-O)_xH (II)entspricht, in der R′′ ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Alkylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und x= 2 bis 20 bedeuten.

3. Pulverwaschmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aniontensid Alkylbenzolsulfonat, Alkansulfonat, Olefinsul fonat, Fettalkoholsulfat und/oder Fettalkoholethersulfat bedeutet, wobei jeweils die Alkyl- bzw. Alkylengruppe 9 bis 18 C-Atome ent hält und Na, K, NH₄, Mg sowie ihre Gemische die Gegenionen sind.

4. Pulverwaschmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seife der Formel III R′′′COOP (III)entspricht, in der R′′′ gesättigter und/oder ungesättigter Alkyl rest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und P Wasserstoff, Alkali, Am monium oder Alkanolammonium bedeuten.

5. Pulverwaschmittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzkonzentration des tensidischen Anteils 0,1 bis 10 g/l beträgt.