DE2036673A1 - Detergenszubereitung, die amorphes Na triumsihkat enthalt, sowie Verfahren zum Waschen von Geweben - Google Patents

Description

Conrad Jerome Gaiser, 2294 Flagg Drive» Reno, Nevada 89502

U.S.A.

Detergenszubereitung, die amorphes Natriumsilikat enthält, sowie Verfahren zum Waschen von Geweben

Wäschereidetergenszubereitttngen zum Waschen von Geweben und dergl. enthalten im allgemeinen Polyphosphate, wie beispielsweise Tetranatriumpyrophosphat (TSPP) oder Pentanatriumtripolyphosphat (SXPP)₉ ein geeignetes grenzflächenaktives Mit« tel und manchmal ein kristallines Natriumsilikat, wie beispielsweise Natriummetasilikat· Bas Polyphosphat macht mit ungefähr 60-70 Gew.-% dieser Bestandteile die Hauptmenge aus, während das kristalline Natriumsilikat in einer Menge von ungefähr 5-12 Gew.-% vorliegt. Das Polyphosphat dient zweierlei Zwecken» und zwar einerseits dem Maskieren von Calcium- und Magnesiumionen (Wasser weichmachen), die in hartem Wasser enthalten sind, so daß diese Ionen daran gehindert werden, unlösliche Seifen Bit Fetten in dem durch das Waschen entfernten Schmitz zu bilden, und andererseits der Verhinderung einer erneuten Niederschlagung des von dem gewaschenen Material abgelösten Schmutzes auf dem Gewebe, indem der Schmitz in Suspension gehalten wird·

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ORiGlNAL INSPECTED

Venn auch die Polyphosphate diese zwei Punktionen in wirksamer Weise zu erfüllen vermögen, so verbleiben sie dennoch im Abwasser und tragen zu dem Gesamtphosphatgehalt bei, durch welchen Flüsse und Seen verschmutzt v/erden. Phosphat aus diesen Quellen begünstigt ein Wachsen von Algen sowie anderen Wasserpflanzen in derartigen Gewässern. Diese Pflanzenorganisaen sind an sich als Fischfutter notwendig, durch ein zu starkes Pflanzenwachstum wird jedoch das Wasser an Sauerstoff verarmt. Überschüssige Mengen an Phosphaten zusammen mit großen Mengen an anderen Nährstoffen, Kohlenstoff miu. Stickstoff tragen zu einem übermäßigen Wachstum von Wasserpflanzen bei.

Erfindüngsgemäß wird ein amorphes Natriumsilikat, wie es in der US-Patentschrift 3 450 494 beschrieben wird, anstelle des Polyphosphate in einer Detergenszubereitung des vorstehend geschilderten Typs eingesetzt« Infolge seiner speziellen physikalischen Eigenschaften bildet ©is derartiges amorphes Natriumsilikat eine stark eolXQid&l© Dispersion in Wasser, wodurch eine wirksame Schmutzsuspendlerung bewirkt wird. Auf diese Weise wird ein© erneute Ablagerung des Schmutzes auf dem gewaschenen Material verhindert* Die Zubereitung enthält ferner wenigstens 5 % irgendeines geeigneten» micht-phosphatartigen Cheliemsngsraitt&l® zxm Maskieren von Calcium- und Megnesiumionen, wodurch hartes Wasser weichgemacht wird, sowie irgendein geeignetes grenzflächenaktives Mittel» wie es in bekannten Polyphosphatzubereltung®& verwendet wird. Durch dieses grenzflächenaktiv® Mittel wird die J&blSst&ag von Schmutz von Geweben oder anderen gewaschenen Matsrialien erleichtert.

Dureh die Erfindung wird

gestallt, die beim tfas©h®n #&»» ^;AMtel ii®?@2»t, der ffSwi von Phosphaten 1st· ObwohX el» PfeaapSsat öäe? -»pte®apli@ii&tefe@l£®niiigis« mittel zugesetzt wird, ist

Polyphosphat-enthaltsMe fotodraitn^*

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Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu ersehen, daß durch die Erfindung eine verbesserte Detergenszubereitung zur Verfügung gestellt wird, die im wesentlichen frei von Phosphat ist und außerdem relativ billig ist. Ferner fällt in den Rahmen der Erfindung ein Verfahren zum Waschen von Geweben in einem wäßrigen Medium, wobei kein Abwasser erhalten wird, das Phosphate enthält.

Wie in der US-Patentschrift 3 450 494 angegeben wird, besitzt das gemäß dieser US-Patentschrift hergestellte amorphe Natriumsilikat eine schwammartige Struktur Bit nicht glasierten Oberflächen, und zwar im Gegensatz zu kristallinen Natriumsilikaten· Ferner besteht dieses Produkt aus feinen Teilchen, die in einem wäßrigen Medium eine stark colloide Dispersion bilden, so daß eine wirksame Schautzsuspendierung möglich ist. Die Schüttdichte derartiger arnoi-plier Teilchen, d.h. die Dichte der Mae&k. ier gebildeten Teilchen, liegt gewöhnlich zwischen 0,128 und 0,560 g/ecm (8 bis 35 lbs/cübic foot). Die Teilchengröße variiert im allgemeinen zwischen 5 und 150 mesh und insbesondere zwischen 10 und 20 mesh (d.h. daß die Teilchengrößen zwischen 0,10 una 3»00 um und insbesondere zwischen 0,80 und 2,00 mm schwanken).

Diese amorphen Silikate enthalten 15 bis 30 % Feuchtigkeit.

Infolge der stark colloidalen Lösungen, welche die erfindungsgemäß eingesetzten amorphen Silikate bilden, wird eine sehr große Oberfläche, die negativ geladen ist, zur Verfügung gestellt, auf welcher sich von Geweben oder anderen gewaschenen Materialien entfernter Schmutz festsetzt und weggetragen wird, während Übliche kristalline Natriumsilikate Dispersionen bilden, in welchen die Teilchen so groß sind, daß eine unzureichende Oberfläche für eine wirksame Schmutzadsorption verfügbar " ist. Infolge der schwammähnlichen Teilchen mit rauher Oberfläche weist das amorphe Natriumsilikat ausgezeichnete Bindeeigenschaften auf, so daß eine Masse, welche derartige Teilchen

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enthält, unter Komprimierung selbstbindend wird. Folglich lassen sich die Teilchen in einfacher Weise zu Tabletten verpressen, ohne daß dabei Fremdbindemittel verwendet werden müssen»

Ein geeigneter Mengenbereich der erfindungsgemäßen Zubereitungen (in Gew.-$) ist wie folgt*

amorphes Natriumsilikat wenigstens 10 %₉ im allgem. 50-80 % Chelierungsmittel 5-50 %, im allgem. 5-25 %

grenzflächenaktives Mittel 5-35 %₉ im allgem· 5-15 #.

Ferner kann die Zubereitung als nicht wesentliche Bestandteile eine kleinere Menge eines gumartigen sekundären Schmutzsuspendierungsmittels enthalten, wie beispielsweise Carboxymethylcellulose, und zwar in einer Menge von 0 bis 2 Gew.-%, ferner einen optischen Aufheller in einer Menge von 0 bis 0,2 % sowie ein Parfüm oder ein Maskierungsmittel in einer Menge von 0 bis 0,75 %· Füllstoffe, wie beispielsweise Natriumsulfat, sowie Feuchtigkeit liegen in Mengen von 0 bis 40 % zusätzlich zu beliebigen der vielen Adjuvantien vor, die gewöhnlich in Wäschereidetergentien eingesetzt werden, wobei von den Adjuvantien Enzyme, Enzymträger, Bleichmittel, wie beispielsweise Natriumperborat_f Ausfällungsbildner, wie beispielsweise Seife, oder Natriumcarbonat erwähnt seien. Diese nicht wesentlichen Bestandteile werden in üblicher Weise in Detergenszubereitungen verwendet.

Die erfindungsgemäßen Zubereitungen werden dem Waschwasser in den gleichen Mengen zugesetzt, wie sie für polyphosphatenthaltende Zubereitungen gängig sind. Beispielsweise beträgt eine durchschnittliche Haushaltswaschmaschinenbeschickung aus Geweben der üblichen Größe ungefähr 3,6 kg (8 lbs.), während das Waschwasser in einer Menge von 60,6 1 (16 gallons)

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pro 3,6 kg (8 lbs·) verwendet wird· Eine geeignete Menge der dem Wasser zugesetzten Zubereitung schwankt zwischen 56 und 170 g (2 bis 6 ounces) im Falle einer derartigen Beschickung, diese Menge ist jedoch nicht kritisch. Die Menge wird proportional der Beschickung und damit auch der Wassermenge ausgewählt.

Jedes geeignete anionische, nichtionische oder zwitterionische grenzflächenaktive Mittel kann verwendet werden, welches eine Ablösung des Schmutzes von dem gewaschenen Material begünstigt, beispielsweise Nonylphenol, an das 9,5 Mol Äthylenoxyd addiert worden sind, das Natriumsalz von linearem Dodecylbenzolsulfonat, Natrlumpolypropylenbenzolsulfonat, Natriumtalgalkylsulfat, ein Mkylarylpolyäthylenglykoläther, Natriumlaurylsulfat, äthoxylierte Alkylphenole oder äthoxylierte lineare Alkohole· Als Chelierungsmittel kommen Polyacetatverhindungen, wie beispielsweise Tetranatriumäthylendiamintetraessigsäure oder deren Salze (EDTA) oder Nitrilotriessigsäure oder deren Salze am häufigsten in Frage, man kann jedoch auch andere nlcht-Phosphorpolycarboxylatsequestrierungsmittel für Calcium und Magnesium verwenden, beispielsweise Zitronensäure, um das Wasser weich zu machen.

Die Zubereitung kann ferner die üblichen Aufheller und Parfüms enthalten, desgleichen sekundäre Schmutzsuspendierungsmittel· Die Zubereitung kann in körniger Form, beispielsweise in Form einer mechanischen Mischung, verwendet werden und dem Waschwasser zugeführt werden. Ferner kann sie zu Tabletten verpreßt und als solche eingesetzt werden. Die Bindeeigenschaften des amorphen Natriumsilikats ermöglichen die Herstellung von Tabletten, ohne daß dabei Fremdbindemittel verwendet werden müssen.

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Nachstehend werden Beispiele für typische Formulierungen (in Gew.~%) angegeben:

Beispiel 1

amorphes Natriumsilikat (NagO/SiOg-Verhältnis

1,0 bis 2,6; 25 Gew.~# Wasser) 70,5 %

grenzflächenaktives Mittel (Nonylphenol, an welches 9,5 Mol Äthylenoxyd addiert worden sind Plurafac A-38, vertrieben von der Wyandotte Chemical Corp.) 12,0 %

Chelierungsmittel (Nitrilotriessigsäure - NTA 150,

vertrieben von der Hampshire Chemical Co·) 16,0 %

♦Carboxymethylcellulose (Carbose B-26, vertrieben

von der Wyandotte Chemical Corp.) 1,0 % '

♦optischer Aufheller (Blancophor DS) 0,01 %

♦Parfüm (Florosynth Lab's. Honeysuckle 90) 0,49 %

♦gegebenenfalls

Die vorstehende Zubereitung eignet sich für eine Verwendung in körniger Form·

\ Beispiel 2

amorphes Natriumsilikat gg

1,0 bis 2,6; 25 Gew.■»% Wasser) 73,0 %

Chelierungsmittel (Tetranatriumäthylendiamintetraessigsäure - Hamps.hire-100, vertrieben von der Hampshire Chemical Corp·) 9,0 %

grenzflächenaktives Mittel (Nonylphenol, an welches 9,5 Mol Äthylenoxyd addiert worden sind Plurafac A-38, vertrieben von der Wyandotte Chemical Corp.) . 12,0 #

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♦Carboxymethylcellulose (Carbose D, vertrieben

von der Wyandotte Chemical Corp.) 2,0 %

»optischer Aufheller (Blancophor DS) 0,01 %

*Parfüm (Florosynth LaVs. Honeysuckle 90) 0,49 %

*gegebenenfalls

Diese Mischung kann gegebenenfalls zu Tabletten verpreßt
werden, die jeweils ungefähr 60 g wiegen, worauf diese Tabletten in einen geschmolzenen Alkylarylpolyäthylenglykoläther, ein grenzflächenaktives Mittel (Surfonic N-150, vertrieben von der Jefferson Chemical Co·), eingetaucht werden. Das Eintauchen erfolgt solange, daß 3,5 % des grenzflächenaktiven Mittels, bezogen auf das Gewicht der gesamten Masse, aufgenommen werden, so daß insgesant ungefähr 12,5 Gew.~% des grenzflächenaktiven Mittels vorliegen. Beim Verfestigen ermöglicht der wachsartige Oberflächenüberzug aus einem derartigen grenzflächenaktiven Mittel einen Schutz des amorphen Natriumsilikats gegenüber einer Reaktion mit dem Kohlendioxyd der Luft. Die Tablette eignet sich zum Waschen von ungefähr 3»6 kg (8 Ib.) Wäsche in einer Haushaltswaschmaschine.

Beispiel ^

Die nachstehend angegebenen Komponenten werden mechanisch unter Bildung einer körnigen Wäschereidetergenszubereitung vermischt:

amorphes Natriumsilikat (Na₂ ⁰ZSiO₂ - Verhältnis

1 : 2, 25 Gew.-% Wasser) 25 %

Zitronensäure 25 %

lineares Natriumdodecylbenzolsulfonat 25 %

Natriumsulfat 15 %

Feuchtigkeit 10 %

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Claims (8)

Patentansprüche

1. Detergenszubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie im. wesentlichen als aktive Komponenten amorphe schwsimmähnliche Natriumsilikatteilchen mit einer ratihen Oberfläche, welche die Eigenschaft besitzen, eine stark colloidal© Dispersion in Wasser zu bilden, so daß eine wirksame Schmutzsuspendierung in Abwesenheit eines Polyphosphate möglich ist, wenigstens 5 % eines Wasser-weichmachenden Chelierungsmittels und ein grenzflächenaktives Mittel zur Ablösung des Schmutzes enthält.

2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie keine Phosphate und Polyphosphate enthält.

3. Zubereitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet... daß sie die nachfolgend angegebenen Bestandteile (in Gai\O~-5o) enthält?

amorphes Natriumsilikat 50 ■■<· 80 %

ChelierungemlttQl . 5 - 23 %

grenzflächenaktives Mittel ? - 15 ⁰A*

4. Zubereitung nach Anspruch 3_f dadurch grkeiraseichnct, daß die Teilchen des amorphen Natriwas:ilikatf? cine GrOBe? von ungefähr 5 bis l„^c50 mesh (0,10 bis 3,00 mi-i) besi.t;.:;ou und eine Schüttdichte von ungefähr 0,128 bio ü,iV£O g/cr-·.. (*. Irin 35 lbs./cubic foob) aufweisen.

5. Zubereitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet_f dcS die Teilchengröße ungefähr 0,80 bis 2,00 mm (10 bis 20 raesh) beträgt, während si.ch die Schüttdichte zwischen ungefähr 0,240 und 0,336 g/cora (15 bis 21 lbs/cubic foot) bewögt.

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6. Zubereitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form einer komprimierten Masse vorliegt, die durch das amorphe Natriumsilikat ohne Fremdbindemittel verbunden ist.

7. Verwendung einer Zubereitung gemäß Anspruch 1 bis 6 zum Waschen von Wäsche in einem wäßrigen Medium.

8. Ausführungsform nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete wäßrige Medium frei von Polyphosphaten ist.

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