NO176326B - Vaskemiddel inneholdende natriumdisilikat - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører vaskemiddel med 5 til 50 vekt-#, fortrinnsvis 10 til 30 vekt-#, at minst et tensid, 0,5 til 60 vekt-5é av en bygger samt vanlige vaskehjelpestoffer.

Det har i mer enn 80 år tilhørt teknikkens stand å bygge inn natriumsilikater, for det meste i form av deres vandige oppløsning, også betegnet som vannglass, i vaskemiddelprepar-ater.

Natriumsilikater har i lang tid, fremfor alt i forbindelse med soda, vært anvendt som byggere i vaskemidler, men har imidlertid under forløpet av moderne vaskemiddelutvikling blitt avløst av stoffer med bedre byggeegenskaper, som for eksempel kondenserte fosfater.

På grunn av den i mange land i Europa og i USA ikrafttredende restriktive vaskemiddel-fosfatlovgivningen, er i dag zeolitt 4A i forbindelse med polykarboksylater basis-byggestoffet i mange vaskemiddelprodukter. Tilsatsen av amorft natriumdisilikat i form av vannglass eller som pulver i en mengde på 5 vekt-#, er også vanlig i flertallet av de ferdige vaskemidlene i dag. Den oppgaven som tilfaller natriumdisilikatet begrenser seg dermed ikke til dets korrosjonsinhiberende virkning. Det tjener også som byggere med gode absorp-sjonsegenskaper for væskebestanddeler og forbedrer på grunn av sin dispergerende virkning smussbæreevnen for vaskevannet. Videre binder det en del av hardhetsdanneren i vaskevannet og fremmer også derved vaskeresultåtet.

Som nå overraskende funnet, kan de vasketekniske egenskapene for handelsvanlige natriumdisilikater, som normalt oppviser vanninnhold på 15-23 vekt-#, økes vesentlig når man foretar en delvis avvanning av disse produktene.

For delvis avvanning av slike natriumdisilikater til amorfe natriumdisilikater med vanninnhold på 0,3 til 6 vekt-#, fortrinnsvis på 0,5 til 2 vekt-#., fører man for eksempel det pulverformige amorfe natriumdisilikatet med et vanninnhold på 15 til 23 vekt-5é inn i en skråttstilt anordnet dreierørovn som er utstyrt med innretninger for bevegelse av faststoffet, ved at man behandler det med røkgass ved en temperatur fra 250 til 500° C i 1 til 60 minutter i motstrøm, hvorved dreierørsovnen er isolert på en slik måte at temperaturen på ytterveggen utgjør mindre enn 60°C. Det fra dreierørsovnen uttredende amorfe natriumdisilikatet kan findeles ved hjelp av en mekanisk oppbrytningsinnretning til kornstørrelser på 0,1 til 12 mm. Fortrinnsvis males det findelte natriumdisilikatet med en mølle til kornstørrelser på 2 til 400 jjm, hvorved møllen drives med en omkretshastighet på 0,5 til 60 m/s.

Foreliggende oppfinnelse vedrører følgelig et vaskemiddel med 5 til 50 vekt-# av minst et tensid, 0,5 til 60 vekt-$ av en bygger samt vanlige vaskehjelpestof f er, kjennetegnet ved at byggeren er et amorft, vannfattig natriumdisilikat med et vanninnhold på 0,3 til 6 vekt-#.

Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen inneholder det amorfe natriumdisilikatet 0,5 til 2 vekt-# vann.

Det amorfe, vannfattige disilikatet som ifølge oppfinnelsen tjener som bygger kan fordelaktig være fremstilt ved delvis avvanning av handelsvanlig pulverformig, amorft natriumdisilikat med et vanninnhold på 15 til 23 vekt-#. Fordelaktig kan denne byggeren fremstilles ved at man bringer det pulverformige, amorfe natriumdisilikatet med et vanninnhold på 15 til 23 vekt-& inn i en skråttstilt anordnet dreierørs-ovn som er utstyrt med innretninger for bevegelse av faststoffet, hvorved det behandles med røkgass ved tempera-turer fra 250 til 500° C i 1 til 60 minutter i motstrøm, hvorved dreierørsovnen er isolert på en slik måte at temperaturen av ytterveggen utgjør mindre enn 60°C, og at man findeler det fra dreierørsovnen uttredende, amorfe natriumdisilikatet ved hjelp av en mekanisk oppbrytningsinnretning til kornstørrelser på 0,1 til 12 mm og deretter maler materialet med en mølle til kornstørrelser på 2 til 400 um.

Med utgangspunkt fra et handelsvanlig natriumdisilikat med et vanninnhold på 18 vekt-Sé ble følgende delvis avvannende produkter fremstilt:

Ifølge spraytåkeblandefremgangsmåten blir det fremstilt vaskemidler med nedenstående basisformulering med de enkelte natriumdisilikatspesies (NaDS; eksempler I-VI):

I ethvert tilfelle 2,5 g henholdsvis 4,5 g av Na-disilikatene svarende til eksemplene I-VI, ble for å bedømme av deres vannhardhet-bindeevne (gjenværende rest-vannhardhet) oppløst i 1000 ml vann av hardhet 18°dH, oppløsningen ble omrørt i nøyaktig 1/2 time ved 60° C ved hjelp av en magnetrører med ca. 500 opm, deretter avkjølt raskt i isvann til 20°C og så via et membranfilter med en porevidde på 0,45 jjm befridd for uoppløselig rest. Den samme fremgangsmåten ble også gjennomført med det anvendte vannet på 18° dH uten Na-disilikattilsats, for å eliminere den feilen som kommer i stand ved en mulig utfelling av Ca og Mg som karbonat.

På samme måte ble i ethvert tilfelle 10 g av vaskemidlet på grunnlag av den ovenfor angitte basisformuleringen med Na-disilikat tilsvarende eksemplene I-VI oppløst i vann av 18°dH og oppløsningene ble behandlet som beskrevet ovenfor. Basisformuleringen uten Na-disilikattilsats ble anvendt som blindprøve i forsøksrekkene.

I filtratene av de enkelte oppløsningene samt i det identisk behandlede og filtrerte vannet uten tilsats ble ved hjelp av atomabsorpsjon restinnholdene av kalsium og magnesium bestemt, disse er sammenstilt i tabell 1: Fra de oppnådde verdiene for rest-vannhardheten fremgår entydig overlegenheten av de delvis avvannede Na-disilikatene (eksempel II-VI) sammenlignet med utgangsproduktene med 18 vekt-$ HgO (eksempel I).

Idet generelt en høyere evne til å binde vannhardhet også lar vente en forbedring av vaskeresultåtene, ble det med vaskemidlene (type A), som var utformet tilsvarende eksemplene I-IV med et enkelt Na-disilikastspezies, gjennomført vaskeforsøk i en husholdningsvaskemaskin under følgende betingelser:

Anvendte forsøksvevnader:

(EMPA = Eidgen6ssische Materialprufungsanstalt St. Gallen,

Sveits;

WFK = Wåschereiforschung Krefeld)

a) For primærvaskevirkning (smussfjernelse og bleking):

EMPA BW 101 (standard-tilsmussing)

EMPA PE/BW 104 (standard-tilsmussing)

WFK BW lOC (standard-tilsmussing)

WFK BW 10G (te-tilsmussing)

WFK PE/BW 20G (te-tilsmussing)

b) For sekundaervaskevirkning:

EMPA - bomull

WFK - frotte

Undersøkelsen av primaervaskevirkningen ble foretatt ved hjelp av optisk remisjonsmåling og uttrykt i form av remisjonsdifferans, som fremgår av differansen mellom verdiene før og etter vasking:

AR = remisjonsdifferans (5&)

Rn = remisjon etter vasking ($6)

Rv = remisjon før vasking (%)

Askeverdien, som mål for vevnadsinkrustasjonen, ble bestemt etter 25 vaskeprosesser, ved at den prosentvise gløderesten ved 800"C ble bestemt.

I tabell 2 er sammenfatter vaskeresultater oppnådd med vaskemidlene (type A) på basis av Na-disilikatet tilsvarende eksemplene I-VI. Som ventet viser de med delvis avvannet Na-disilikat utrustede vaskemidlene (type A) en tydelig overlegenhet sammenlignet med vaskemiddelf ormuleringer på basis av utgangsproduktet (eksempel I, Na-disilikat med 18$ H20).

De på basis av eksemplene I-VI fremstilte vaskemidlene (type A) ble også underkastet en test for bestemmelse av lagrings-stabiliteten. Herved ble de enkelte vaskemiddelprøvene lagret i lukkede pappkartonger (voks-kartong, vanndampgjen-nomtrengelighet ca. 10 g m-<2> dag-<1>) i et klimaskap ved 37° C og 70$ relativt luftfuktighet i 4 uker. Risleevnen ble bedømt tilsvarende tabell 3. Som det fremgår av tabell 3, viste vaskemidlene (type A) på basis av de delvis avvannede produktene ifølge oppfinnelsen (eksemplene II-VI) seg å være klart overlegne, ved at deres risleevne ble mer eller mindre opprettholdt, mens handelsvanlig Na-disilikat (eksempel I) herdet fullstendig under de valgte lagringsbetingelsene. Under anioniske tensider forstås de vannoppløselige saltene av høyere fettsyrer eller harplkssyrer, som natrium- eller kaliumsåper av kokos-, palmekjerne- eller rotolje samt av talg og blandinger derav. Videre også høyere alkylsubstitu-erte, aromatiske sulfonater, som alkylbenzensulfonater med 9 til 14 C-atomer i alkylresten, alkylnaftalinsulfonater, alkyltoluensulfonater, alkylxylensulfonater eller alkylfenol-sulf onater; f ettalkoholsulf ater (R-CE2-0-S03Na; R = C1;L_17) eller fettalkoholetersulfater, som alkalilaurylsulfat eller alkaliheksadecylsulfat, trietanolaminlaurylsulfat, natrium-eller kaliumoleylsulfat, natrium- eller kaliumsalter av med 2 til 6 mol etylenoksyd etoksylert laurylsulfat, ytterligere egnede anioniske tensider er sekundære, lineære alkansul-fonater samt a-olefinsulfonater med en kjedelengde på 12-20 C-atomer.

Under ikke-ioniske tensider forstås slike forbindelser som oppviser en organisk, hydrofob gruppe samt en hydrofil rest, for eksempel kondensasjonsproduktene av alkylfenoler eller høyere fettalkoholer med etylenoksyd (fettalkoholetoksy-later), kondensasjonsproduktene av polyproylenglykol med etylenoksyd eller propylenoksyd, kondensasjonsproduktene av etylenoksyd med reaksjonsproduktet av etylendiamin og propylenoksyd, samt langkjedede tertiære aminoksyder

Endelig omfatter tensider med dobbeltionisk (amfolytisk karakter følgende forbindelser: Derivater av alifatiske, sekundære eller tertiære aminer eller kvaternære ammoniumforbindelser med 8 til 18 C-atomer og en hydrofil gruppe i den alfatiske resten, som for eksempel natrium-3-dodecylaminopropionat, natrium-3-dodecyl-aminopropansulfonat, 3-(N,N-dimetyl-N-heksadecylamino)-propan-l-sulfonat eller fettsyreaminoalkyl-N,N-dimetylaceto-betain, hvorved fettsyrene Inneholder 8 til 18 C-atomer og alkylresten 1-3 C-atomer.

Som vaskehjelpestoffer ifølge oppfinnelsen egner seg svakt sure, nøytrale eller alkalisk reagerende uorganiske eller organiske salter, spesielt uorganiske eller organiske kompieksdannere.

Brukbare, svakt sure, nøytrale eller alkalisk reagerende salter er eksempelvis bikarbonatene eller karbonatene av alkalier, videre alkalisaltene av organiske, ikke kapillar-aktive sulfonsyrer, karboksyl syrer eller sulf okarboksylsyrer som inneholder 1 til 8 C-atomer. Hertil hører eksempelvis de vannoppløselige saltene av benzen-, toluen-, eller xylen-sulfonsyre, vannoppløselige salter av sulfoeddiksyre, sulfobenzosyre eller salter av sulfodikarboksylsyrer samt saltene av eddiksyre, melkesyre, sitronsyre, vinsyre, oksydieddiksyre (HO0C-CH2O-CH2-C0H), oksydiravsyre, 1,2,3,4-cyklopentantetrakarboksylsyre, polykarboksylater, polyakryl-syre og polymaleinsyre. Til de organiske kompleksdannere hører eksempelvis nitrilotrieddlksyre, etylendiamintetraeddiksyre, N-hydroksyetyletylendiamintrieddiksyre eller polyalkylen-polyamin-N-polykarboksylsyrer.

Vaskehjelpestoffer som anvendes i vaskemidlene ifølge oppfinnelsen omfatter videre produkter som alkali- eller ammoniumsaltene av svovelsyre, borsyre, alkylen-, hydroksy-alkylen- eller aminoalkylenfosfonsyre samt blekemiddel, stabilisatorer for peroksydf orbindelser (blekemiddel) og vannoppløselige organiske kompleksdannere.

Enkeltvis tilhører til blekemidlene natriumperboratmono-eller -tetrahydrat, Na-perkarbonat, alkalisaltene av perokso-mono- eller peroksodisvovelsyre, alkalisaltene av perokso-difosforsyre (H4P20g) og alkalisaltene av peroksokarboksyl-syrer, som diperoksododekandisyrer. Som stabilisatorer for disse blekemidlene fungerer for eksempel vannoppløselig, utfelt magnesiumsilikat, organiske kompleksdannere som alkalisaltene av iminodieddiksyre, nitrilotrieddiksyre, etylendiamintetraeddiksyre, metylendifosfonsyre, 1-hydroksy-etan-1,1-difosfonsyre og nitrilotrismetylenfosfonsyre.

Vaskehjelpestoffer som forhøyer smussbæreevnen av vaske-væsker, som karboksymetylcellulose, karboksymetylstivelse, metylcellulose eller kopolymerer av maleinsyreanhydrid med metylvinyleter eller akrylsyre, skumregulatorer som mono- og dialkylfosforsyreestere med 16 til 20 C-atomer i alkylresten, samt optiske lysnere, desinfeksjonsmidler og enzymer, som proteaser, amylaser, lipaser, kan også være ytterligere bestanddeler av vaskemidlet ifølge oppfinnelsen.

Claims (1)

1. Vaskemiddel med 5 til 50 vekt-56 av minst et tensid, 0,5 til 60 vekt-# av en bygger samt vanlige vaskehjelpestoffer, karakterisert ved at byggeren er et amorft, vannfattig natriumdisilikat med et vanninnhold på 0,3 til 6 vekt-5é.

2- Vaskemiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at det amorfe natriumdisilikatet inneholder 0,5 til 2 vekt-# vann.