DE69520720T2 - Process for reducing the formation of incrustations on textiles and detergents for the process - Google Patents
Process for reducing the formation of incrustations on textiles and detergents for the processInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der Ausbildung von anorganischen Inkrustationen auf Textilien, die durch Wasserhärte und wiederholte Waschgänge mit Waschmitteln verursacht werden.The present invention relates to a method for reducing the formation of inorganic incrustations on textiles caused by water hardness and repeated washing cycles with detergents.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erhöhung der Ausbildung von anorganischen Inkrustationen, wobei ein Cobuilder zu dem Waschgang gegeben wird und Waschmittel und/oder Antiinkrustationszusammensetzungen, die den Cobuilder enthalten.In particular, the present invention relates to a process for increasing the formation of inorganic incrustations, wherein a cobuilder is added to the wash cycle and to detergents and/or anti-incrustation compositions containing the cobuilder.
Es ist bekannt, dass Waschmittel Builder enthalten, um die Waschwirkung zu unterstützen, und Calcium- und Magnesiumionen (Härteionen), die teilweise aus Wasser und manchmal auch aus Verschmutzung und Textilien stammen, zu entfernen.Detergents are known to contain builders to assist the washing action and remove calcium and magnesium ions (hardness ions) that come partly from water and sometimes also from soiling and fabrics.
Im Fall von mehreren Waschgängen ist die Waschleistung aufgrund der Ausbildung von anorganischen Inkrustationen auf Textilien und auf Waschmaschinenteilen wesentlich vermindert. Eine solche Ausbildung von anorganischen Inkrustationen auf Textilien senkt die Biegsamkeit von Fasern und verkürzt folglich die Lebensdauer vom Textil zusätzlich zu dem Vergrauen des Gewebes.In the case of multiple wash cycles, the washing performance is significantly reduced due to the formation of inorganic incrustations on textiles and on washing machine parts. Such formation of inorganic incrustations on textiles reduces the flexibility of fibers and consequently shortens the service life of the textile in addition to causing the fabric to turn gray.
Ein gut bekannter Builder ist Natriumtripolyphosphat, das ausgezeichnete Eigenschaften im Waschverfahren auch bei niederen Konzentrationen aufweist. Neben seinen vielen vorteilhaften Eigenschaften verursacht es jedoch ernste ökologische Probleme, nämlich Eutrophierung von stehenden oder langsam fließenden Oberflächengewässern, was zu starkem Algenwachstum führt, das die Wasser-(Meeres)organismen negativ beeinflusst. Als Ergebnis ist die Anwendung von phosphatfreien Waschmitteln von großer Bedeutung.A well-known builder is sodium tripolyphosphate, which has excellent properties in the washing process even at low concentrations. However, in addition to its many beneficial properties, it causes serious ecological problems, namely eutrophication of stagnant or slow-flowing surface waters, which leads to strong algae growth. which has a negative impact on aquatic (marine) organisms. As a result, the use of phosphate-free detergents is of great importance.
Einige Substitute für Phosphatbuilder, wie Zeolithe, wurden eingeführt. Jedoch haben Zeolithe allein beim Wasserweichmachen nur eine schlechte Wirksamkeit. Daher werden gute Antiinkrustationswirkungen nur durch die Gegenwart von Hilfsverbindungen, sogenannten Cobuildern, erreicht.Some substitutes for phosphate builders, such as zeolites, have been introduced. However, zeolites alone have poor water softening efficacy. Therefore, good anti-incrustation effects are only achieved by the presence of auxiliary compounds, so-called cobuilders.
Die am breitesten verwendeten Cobuilder sind synthetische Polymere und/oder Copolymere von olefinischen Mono- und Dicarbonsäuren, wie Acryl- und Maleinsäure, und Copolymere der Monomere mit anderen Allyl- oder Vinylmonomeren. Eine gemeinsame Eigenschaft dieser polymeren Materialien ist ihre geringe Bioabbaubarkeit, die zu ökologischen Problemen führt.The most widely used cobuilders are synthetic polymers and/or copolymers of olefinic mono- and dicarboxylic acids, such as acrylic and maleic acid, and copolymers of the monomers with other allyl or vinyl monomers. A common property of these polymeric materials is their low biodegradability, which leads to ecological problems.
Es sind andere nicht polymere Cobuilder, wie EDTA (Ethylendiamintetraessigsäurenatriumsalz), NTA (Nitrilotriessigsäurenatriumsalz) und Phosphonate, bekannt. Wie bei den polymeren Cobuildern sind diese Substanzen auch nicht bioabbaubar.Other non-polymeric cobuilders are known, such as EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid sodium salt), NTA (nitrilotriacetic acid sodium salt) and phosphonates. As with the polymeric cobuilders, these substances are also not biodegradable.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verringerung der Ausbildung von anorganischen Inkrustationen auf Textilien und auf Waschmaschinenteilen durch Anwenden von Cobuildern bereitzustellen, die beim Vermindern von Inkrustationsausbildung während der Waschzyklen sehr wirksam sind und die kostengünstig und bioabbaubar sind.It is therefore an object of the present invention to provide a method for reducing the formation of inorganic incrustations on textiles and on washing machine parts by applying cobuilders which are very effective in reducing incrustation formation during washing cycles and which are inexpensive and biodegradable.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Waschmittel und/oder Antiinkrustationszusammensetzungen, die bioabbaubare Cobuilder enthalten, bereitzustellen.A further object of the present invention is to provide detergents and/or anti-incrustation compositions containing biodegradable cobuilders.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass bestimmte Kohlenhydrate eine hohe Wirksamkeit bei der Verminderung von Inkrustationsausbildung zeigen, wenn sie mit Waschmitteln, insbesondere mit Waschmitteln auf Zeolithbasis, kombiniert werden.It has now surprisingly been found that certain carbohydrates are highly effective in reducing incrustation formation when combined with detergents, especially with zeolite-based detergents.
In EP-A-0 618 286 wird ein Cobuilder beschrieben, der auf einem nicht reduzierenden Kohlenhydrat oder einem nicht reduzierenden Kohlenhydratderivat basiert. Bevorzugt unter den nicht reduzierenden Kohlenhydratderivaten sind bestimmte Zuckeralkohole, die beispielhaft durch Maltit und insbesondere durch Mannit angegeben werden. Es wurde nun jedoch gefunden, dass das Kohlenhydrat oder Kohlenhydratderivat nicht vollständig nicht-reduzierend sein muss, sondern dass etwas reduzierende Aktivität tolerierbar ist und dass bestimmte Verbindungen, die solche Aktivität zeigen, als Cobuilder genauso wirksam sind wie die vorstehend angeführten Zuckeralkohole.EP-A-0 618 286 describes a cobuilder based on a non-reducing carbohydrate or a non-reducing carbohydrate derivative. Preferred among the non-reducing carbohydrate derivatives are certain sugar alcohols, exemplified by maltitol and in particular by mannitol. However, it has now been found that the carbohydrate or carbohydrate derivative does not have to be completely non-reducing, but that some reducing activity is tolerable and that certain compounds which exhibit such activity are just as effective as cobuilders as the sugar alcohols mentioned above.
EP-A-0 472 042 offenbart Calcium-maskierende Mittel, die auf oxidierten Kohlenhydraten basieren, ein Verfahren für deren Herstellung und deren Verwendung als Builder oder Waschmittel. Das Dokument betrifft auch die Maskierungskapazität von oxidierten glucosidischen Oligomeren. Die Oxidation wird mit Hypochlorit oder Perjodat durchgeführt, wobei beide stark oxidierte Produkte ergeben. JP-A-52 059 605 (Abstract) beschreibt eine Builderkomponente eines carboxymethylierten Hydrolysats von Stärke, Cellulose oder Hemicellulose, in dem der mittlere Substitutionsgrad durch Carboxymethylgruppen für drei Hydroxylgruppen in einer Struktureinheit 1,5 bis 3,0 ist. Die Produkte enthalten eine hohe Dichte an Carboxymethylgruppen.EP-A-0 472 042 discloses calcium sequestering agents based on oxidized carbohydrates, a process for their preparation and their use as builders or detergents. The document also relates to the sequestering capacity of oxidized glucosidic oligomers. The oxidation is carried out with hypochlorite or periodate, both of which give highly oxidized products. JP-A-52 059 605 (abstract) describes a builder component of a carboxymethylated hydrolysate of starch, cellulose or hemicellulose in which the average degree of substitution by carboxymethyl groups for three hydroxyl groups in a structural unit is 1.5 to 3.0. The products contain a high density of carboxymethyl groups.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird deshalb ein Verfahren zur Verringerung der Ausbildung von anorganischen Inkrustationen auf Textilien und auf Waschmaschinenteilen während mehrerer Waschgänge bereitgestellt, gekennzeichnet durch die Zugabe eines Cobuilders, der auf einem Kohlenhydrat oder Kohlenhydratderivat mit einem DE-Wert von 0,5 bis einschließlich 20 basiert, zu dem Waschgang. Das Kohlenhydrat oder Kohlenhydratderivat ist ausgewählt aus Polydextrose, teilweise abgebautem Inulin und Maltodextrin.According to one aspect of the present invention, a method is therefore provided for reducing the formation of inorganic incrustations on textiles and on washing machine parts during several wash cycles, characterized by the addition of a cobuilder which is based on a Carbohydrate or carbohydrate derivative with a DE value of 0.5 to 20 inclusive, to the wash cycle. The carbohydrate or carbohydrate derivative is selected from polydextrose, partially degraded inulin and maltodextrin.
Ein Bereich von Kohlenhydraten oder Kohlenhydratderivaten mit einem DE-Wert von 0,5 bis einschließlich 20 kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden, beispielsweise Polydextrose oder teilweise abgebautes Inulin, jedoch ist das Kohlenhydrat oder Kohlenhydratderivat vorzugsweise ein Maltodextrin mit einem DE-Wert von 0,5 bis einschließlich 20, insbesondere einem DE-Wert von 8 bis einschließlich 17.A range of carbohydrates or carbohydrate derivatives having a DE value of 0.5 to 20 inclusive can be used in the process according to the invention, for example polydextrose or partially degraded inulin, however, the carbohydrate or carbohydrate derivative is preferably a maltodextrin having a DE value of 0.5 to 20 inclusive, in particular a DE value of 8 to 17 inclusive.
"DE" oder Dextroseäquivalent ist ein Maß für die reduzierende Aktivität eines Kohlenhydrats, gemessen durch Vergleich mit Dextrose, die einen DE-Wert von 100 hat."DE" or dextrose equivalent is a measure of the reducing activity of a carbohydrate measured by comparison to dextrose, which has a DE value of 100.
Die auf solchen Kohlenhydraten oder Kohlenhydratderivaten mit einem DE-Wert von 0,5 bis einschließlich 20 basierenden Cobuilder können in die Waschmittelzusammensetzungen eingearbeitet werden oder als solche direkt zu der Waschflotte gegeben werden.The cobuilders based on such carbohydrates or carbohydrate derivatives with a DE value of 0.5 to 20 inclusive can be incorporated into the detergent compositions or added as such directly to the wash liquor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Waschmittel und/oder Antiinkrustationszusammensetzungen, die die vorstehend definierten Cobuilder enthalten, bereitgestellt. Diese Zusammensetzungen können auch andere herkömmliche Komponenten, wie anionische, nichtionische, kationische oder amphotere Tenside, Alkalimetallsalze (beispielsweise Natriumcarbonat, Natriumsilikat), neutrale Salze (beispielsweise Natriumsulfat), Zeolithe, Bleichmittel, Bleichmittelaktivatoren und andere geringe Bestandteile enthalten.According to a further aspect of the present invention, there are provided detergent and/or anti-incrustation compositions containing the cobuilders defined above. These compositions may also contain other conventional components such as anionic, non-ionic, cationic or amphoteric surfactants, alkali metal salts (e.g. sodium carbonate, sodium silicate), neutral salts (e.g. sodium sulfate), zeolites, bleaching agents, bleach activators and other minor ingredients.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden neue Cobuilder in Kombination mit Waschmitteln auf Zeolithbasis angewendet.According to a preferred embodiment of the present invention, novel cobuilders are used in combination with zeolite-based detergents.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Cobuilder sind besonders in Gegenwart von anorganischen Persalzen, wie Natriumperborattetrahydrat oder -monohydrat, wirksam.The cobuilders used according to the present invention are particularly effective in the presence of inorganic persalts such as sodium perborate tetrahydrate or monohydrate.
Die Menge an in dem Verfahren verwendeten Cobuilder kann von 1 g/Waschgang bis 40 g/Waschgang und vorzugsweise 2 g/Waschgang bis 20 g/Waschgang schwanken. Diese Menge wird durch einen Bereich von 0,5% bis 20% und vorzugsweise durch einen Bereich von 1% bis 10% Cobuilder, ausgedrückt als 100% Trockensubstanz, in den Waschmitteln oder Antiinkrustationszusammensetzungen erreicht.The amount of cobuilder used in the process can vary from 1 g/wash to 40 g/wash and preferably 2 g/wash to 20 g/wash. This amount is achieved by a range of 0.5% to 20% and preferably by a range of 1% to 10% of cobuilder, expressed as 100% dry substance, in the detergents or anti-incrustation compositions.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Cobuilder sind natürlich abgeleitete bioabbaubare Verbindungen. In Kombination mit Waschmitteln vermindern sie das Ausbilden von anorganischen Inkrustationen auf Textilen und auf Waschmaschinenteilen. Eine solche Aktivität ist bei hohen Temperaturen, beispielsweise bei 90ºC, wesentlich.The cobuilders used according to the present invention are naturally derived biodegradable compounds. In combination with detergents, they reduce the formation of inorganic incrustations on textiles and on washing machine parts. Such activity is essential at high temperatures, for example at 90ºC.
Die vorliegende Erfindung wird in dem nachstehenden Beispiel genauer offenbart, das nur für Erläuterungszwecke und nicht für begrenzende Zwecke beigefügt wird.The present invention is disclosed in more detail in the following Example, which is included for illustrative purposes only and not for limiting purposes.
Die Cobuilderaktivitäten der nachstehenden Zusammensetzungen wurden im Labormaßstab unter Verwendung des sogenannten "Hampshire"-Tests, der die Ca&spplus;&spplus;-Maskierungskapazität der Zusammensetzung mißt, bewertet. Der Test wurde wie nachstehend ausgeführt:The cobuilder activities of the following compositions were evaluated on a laboratory scale using the so-called "Hampshire" test, which measures the Ca⁺⁺ sequestering capacity of the composition. The test was carried out as follows:
1 Gramm der zu testenden Substanz wird in 100 ml entmineralisiertem Wasser gelöst, die Lösung filtriert und das Filtrat mit entmineralisiertem Wasser auf 100 ml aufgefüllt. 10 ml einer 2 gewichtsprozentigen wässerigen Lösung Natriumcarbonat werden dann zugegeben, der pH-Wert mit Natriumhydroxidlösung (0,1 N oder konzentrierter für eine größere pH- Wert-Einstellung) eingestellt und die Temperatur auf 20ºC einreguliert. Die Lösung wird dann mit Calciumacetatlösung (39, 59 g/l) mit einer Geschwindigkeit von 1 ml/min. bis eine permanente Trübung deutlich wird, titriert. Die Menge an Ca&spplus;&spplus; in der Calciumacetatlösung, bestimmt durch vorangehende Titration mit EDTA, ist 10,03 mg Ca&spplus;&spplus;/ml.1 gram of the substance to be tested is dissolved in 100 ml of demineralized water, the solution is filtered and the filtrate is made up to 100 ml with demineralized water. 10 ml of a 2% by weight aqueous solution of sodium carbonate are then added, the pH is adjusted with sodium hydroxide solution (0.1 N or more concentrated for greater pH adjustment) and the temperature is adjusted to 20ºC. The solution is then titrated with calcium acetate solution (39.59 g/l) at a rate of 1 ml/min until a permanent turbidity is evident. The amount of Ca+ in the calcium acetate solution, determined by preliminary titration with EDTA, is 10.03 mg Ca+/ml.
Die Ergebnisse der Bestimmungen in mg Ca&spplus;&spplus;/g der Testsubstanz waren wie nachstehend: The results of the determinations in mg Ca⁺⁺/g of the test substance were as follows:
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