CH534522A

CH534522A - Luftbehandlungs-Gel

Info

Publication number: CH534522A
Application number: CH1279370A
Authority: CH
Inventors: Rosalie Alsberg Hilde; Karl Pehrman Dennis
Original assignee: Airwick Ind
Priority date: 1970-08-27
Filing date: 1970-08-27
Publication date: 1973-03-15

Description

Die Erfindung betrifft Luftbehandlungs-Gele und insbesondere Luftbehandlungs-Gele, die ein verbessertes Geliermittel enthalten.

Luftbehandlungs-Zubereitungen in Gelform sind bekannt.

Sie enthalten normalerweise ein wässriges Medium, das flüchtige Luftbehandlungskomponenten enthält, und eine relativ geringe Menge eines Geliermittel, das die Zubereitung verfestigt. Luftbehandiungsmittel in dieser Form sind besonders einfach zu handhaben und stellen einen viel gebrauchten Konsumartikel dar.

An der Luft verdunstet das wässrige Medium langsam aus dem Gel und gibt die Luftbehandlungskomponenten in die umgebende Atmosphäre ab. Diese Komponenten können Stoffe, wie Desinfektionsmittel, Baktericide, Insekticide und Geruchsstoffe bzw. Parfums oder ätherische Öle enthalten, welche der Atmosphäre einen angenehmen Duft verleihen und/oder unangenehme Gerüche bekämpfen bzw. überdecken.

Luftbehandlungs-Gele dieser Art sind z. B. aus der USA Patentschrift Nr. 2 691 615 bekannt, welche die Verwendung von Geliermitteln, wie Alginaten, Gelatine, Pectin, Agar Agar, Karaya, Tragant, Stäkre, Nitrocellulose-Zubereitungen und dergleichen, in derartigen Zubereitungen offenbart. In der genannten Patentschrift sind die Geliermittel als Stoffe charakterisiert, welche Gele erzeugen, die praktisch keine Synerese (Flüssigkeitsverlust) zeigen.

Die USA-Patentschrift Nr. 2 927 055 beschreibt ein verbessertes Geliermittel zur Verwendung in Luftbehandlungs Gelen. Dieses Mittel enthält Mischungen aus Carrageenan, Locustbohnengummi, Kaliumchlorid und Natriumcelluloseglycolat in kritischen Anteilen. Diesen neuen Geliermitteln wird eine vorteilhafte Hydratisierungs- und Erhärtungsgeschwindigkeit zugesprochen.

Im allgemeinen ergeben die gemäss dem Stand der Technik, z. B. gemäss den beiden oben erwähnten USA-Patenten, verwendeten Geliermittel Gele, die unter den Testbedingungen eine Mindestsynerese von 2-3 % zeigen, d. h. durch Gelkontraktion Flüssigkeit in Mengen von mindestens 2-3 Gew %, bezogen auf das Gel, verlieren. Die Synerese kann bei Lagerung im Zusammenhang mit Verteilung und Verkauf auftreten, insbesondere wenn die Gele erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind. Der Verlust an flüssigen Anteilen aus derartigen Gelprodukten vor dem Verkauf an den Endverbraucher ist ohne Zweifel nachteilig.

Nach Verkauf an den Endverbraucher ist ein solcher Flüssigkeitsverlust noch weniger wünschenswert, da der Flüssigkeitsverlust aus einem Produkt, wie ein Luftbehandlungs-Gel, bei Verwendung im Haushalt die Bildung von Flecken oder Angriffe auf Ober flächenausrüstungen und Gewebe bewirken kann.

Es wurde nun ein verbessertes Geliermittel für die Zusammenstellung von Luftbehandlungsmitteln gefunden, das einen ungewöhnlich niedrigen Syneresegrad bietet.

Das neue Mittel enthält Mischungen bestimmter Carrageenan-Fraktionen, und zwar speziell die Kappa- und Iota Fraktionen, im folgenden als K-Fraktionen bzw. I-Fraktionen bezeichnet. Carrageenan ist ein Naturgummi, der aus Rhodophycaea (Rotalgen), insbesondere Rotalgen der Arten Chondrus, Eucheuma und Gigartina, erhältlich ist. Das Material kann im allgemeinen durch alkalische Zersetzung dieser Algen, folgendes Filtrieren, Konzentrieren, Alkoholfällung, Vakuumtrocknung und Vermahlen erhalten werden. Aus Carrageenan wurden drei Fraktionen isoliert, die einzeln im Handel erhältlich sind, und zwar die K-, I- und L- (Lamda) Fraktionen. Es sind durchwegs Galactane bzw. Polygalactosen, besitzen jedoch unterschiedlich Zuckereinheiten.

So sind die charakteristischen Zuckereinheiten der K-Fraktion von Carrageenan D-Galactose-4-sulfat und 3,6-Anhydro-Dgalactose.
EMI1.1

Die Zuckereinheiten der I-Fraktion enthalten D-Galactose-4-sulfat und 3,6-Anhydro-D-galactose-2-sulfat.
EMI1.2

Die Fraktionen unterscheiden sich z. B. bezüglich ihrer Löslichkeit in Medien, wie kaltem Wasser, Salz- und Zuckerlösungen, und in bezug auf ihre Reaktionen mit Kationen.

Es wurde gefunden, dass Geliermittel, die die K- und I- Fraktionen von Carrageenan in Mischungen enthalten, in welchen das Gewichtsverhältnis dieser Komponenten zwi schen etwa 1,5 :1 und etwa 7 :1 liegt, weniger als 0,75 % Synerese, gewöhnlich weniger als 0,50 % Synerese zeigen. Der Syneresegrad wird in der Regel durch Einschliessen eines gewogenen Gels in einem luftdichten Behälter zusammen mit einem wasserabsorbierenden Schwamm oder Tuch, Lagerung während eines bestimmten Zeitraums, gewöhnlich einem Monat, bei 43" C und folgende Bestimmung des Flüssigkeitsverlustes des Gels gemessen.

Die Testmethode kann auch die durch Kondensation an der Behälterwandung sowie durch Absorption verloren gegangene Flüssigkeitsmenge erfassen, je nachdem öb das Gel, der absorbierende Schwamm bzw. das absorbierende Tuch oder beide Komponenten zur Messung des Flüssigkeitsverlustes gewogen werden.

Bei den Geliermitteln mit hoher Konzentration an K-Carrageenan ist es vorteilhaft, das Gel durch Zugabe von Calcium- und/oder Kaliumionen, meist in Form der entsprechenden Chloride, zu versteifen. Besonders feste Gele können ohne Calcium oder Kalium bei Gewichtsverhältnissen der K- zur I-Carrageenan-Fraktion zwischen etwa 1,5 : 1 und etwa 5:1 erhalten werden. Eine bevorzugte Mischung enthält die K- und I-Carrageenan-Fraktion in einem Ge-wichtsverhältnis von 3,5:1.

In den erfindungsgemässen Luftbehandlungs-Gelen machen die neuen Geliermittel im typischen Fall 1-6 Gew. % des Gels aus, während das die Luftbehandlungsmittel enthaltende wässrige Medium die restlichen 9994% darstellen.

Das wässrige Medium enthält die Luftbehandlungskomponenten normalerweise in Mengen von 1-10% des Gewichts des Gels. Wie oben erwähnt, können diese Komponenten Parfums, Baktericide, ätherische Öle, Insekticide und dergleichen, einzeln oder in Kombination, sein. Geeignete Stoffe sind in der Regel bei Raumtemperatur flüchtig, miteinander verträglich (in Mischung) und leicht in Wasser dispergierbar.

Ätherische Öle, wie Fichten-, Tannen- oder Pinienöl, Zitronengrasöl, Pfefferminzöl, Wintergreenoil, Zedernholzöl, Kanadakieferöl und dergleichen, werden häufig zur Bekämpfung üblicher Gerüche verwendet, und zwar entweder einzeln oder in Mischung miteinander, oder mit den zahlreichen, in der Fachwelt zur Mischung von Geruchsstoffen bekannten aromatischen Estern, Aldehyden, Ketonen und anderen Verbindungen.

Die Luftbehandlungsmittel werden zweckmässigerweise mit Hilfe eines oder mehrerer üblicher Emulgatoren in wässrigen Medium dispergiert. Es können anionische Emulgatoren, wie Alkylsulfonate, Alkylsulfate oder Alkyläthersulfate oder vorzugsweise nichtionische Stoffe, wie verschiedene Poly äthoxylatäther, z. B. die Alkylphenoxypolyäthoxyäther, verwendet werden, die technisch unter der Handelsbezeichnung Tritone erhältlich sind. Andere nichtionische Emulgatoren sind die Sorbitanester, wie sie technisch unter der Handelsbezeichnung Tweens erhältlich sind, oder Polyäthoxylate von solchen Sorbitanestern. Diese Emulgatoren können zweckmässig in Mengen von etwa 0,2 % des Gewichts des Luftbehandlungs-Gels in dem wässrigen Medium enthalten sein.

Um eine Trennung des Gels zu hemmen, wenn dieses bei Transport oder Lagerung Gefriertemperaturen ausgesetzt wird, kann das wässrige Medium auch bis etwa 10% des Gelgewichts eines mit Wasser mischbaren Gefrierschutzmittels enthalten, z. B. eine Hydroxyverbindung mit niedrigem Gefrierpunkt, wie Äthanol, Isopropanol, Äthylenglycol, Propylenglycol, Hexylenglycol, Cellosolve oder dergleichen.

Um das Wachstum von Bakterien oder Pilzen in den Gelen zu hemmen, ist es zweckmässig, bis etwa 0,5 % des Gelgewichts eines üblichen Baktericides, Fungicides oder Konservierungsmittels, wie Natriumbenzoat, Methyl-, Butyl- oder Propyl-p-hydroxybenzoat und dergleichen, vorzusehen.

Wenn das Produkt gefärbt werden soll, können Pigmentdispersionen oder wasserlösliche bzw. öllösliche Farbstoffe zugegeben werden. Der Zusatz von bis etwa 2 Gew. % einer 2,5 %igen wässrigen Lösung von Natriumchlorophyllin hat sich als vorteilhaft erwiesen, da dieser Stoff nicht nur als Farbe, sondern auch als Mittel zur Luftverbesserung wirkt.

Wie oben erwähnt, hilft der Zusatz von Calciumsalzen, insbesondere Calciumchlorid, in Mengen von bis etwa 3 % des Gelgewichts zur Versteifung bzw. Verfestigung des Gels. Für bestimmte Zubereitungen ermöglicht der Calciumzusatz die Verwendung von geringeren Mengen an Geliermittel. Auch Kaliumsalze, insbesondere Kaliumchlorid, können in gleichen Mengen wie Calciumchlorid und zum gleichen Zweck zugegeben werden.

Schliesslich können bis 1 Gew. % andere Geliermittel mit der erfindungsgemäss vorhandenen Carrageenan-Mischung vereinigt werden, um Geleigenschaften, wie Gelfestigkeit, die Viskosität des Gels, den Gelschmelzpunkt oder die Suspensionskraft des Gels und dergleichen, zu modifizieren. Beispiele für derartige fakultative Geliermittel sind unter anderem Carboxyvinylpolymere, wie sie unter der Handelsbezeichnung Carbopol erhältlich sind, Natriumcelluloseglycolat, Agar Agar, Locustbohnengummi und andere natürliche Gummiarten, Celluloseäther, wie sie unter den Handelsbezeichnungen Cellosize und Methocel erhältlich sind, und dergleichen verwendet werden.

Die Anwesenheit dieser fakultativen Zusätze ist jedoch in keiner Weise zum Erzielen des niedrigen Syneresegrades erforderlich, der die erfindungsgemäss verwendeten gemischten Carrageenan-Geliermittel charakterisiert.

Erfindungsgemässe Luftbehandlungs-Gele mit den neuen Geliermitteln können allgemein dadurch hergestellt werden, dass man zunächst die pulverförmigen Carrageenan-Fraktionen in den angegebenen Anteilen vereinigt, gegebenenfalls zusammen mit anderen fakultativen Geliermitteln; dieses Material wird dann zu auf etwa 50 C erwärmtem Wasser gegeben und die Mischung zur Hydratisierung des Gels bewegt. Die Zusammenstellung wird vorzugsweise in einem Druckgefäss durchgeführt, das zur Vermeidung des Entweichens flüchtiger Komponenten mit einem Kühler versehen ist. Nachdem die Zugabe des Geliermittels abgeschlossen ist, wird die Temperatur der Mischung langsam auf etwa 90" C erhöht und auf diesem Wert gehalten, bis das Geliermittel vollständig hydratisiert ist. Nun werden die restlichen Komponenten zugegeben.

Nach Abkühlung auf eine Temperatur von etwa 62-74 C, abhängig von der Konzentration des Geliermittels, wird die flüssige Masse zur Erzeugung der für das Endprodukt gewünschten Formen gegossen und dann abgekühlt. Im allgemeinen verfestigen sich die Gele bei Temperaturen zwischen etwa 50 und 55"C.

Im folgenden werden Beispiele der Erfindung beschrieben.

Beispiel 1
Ein Luftbehandlungs-Gel wird in der oben beschriebenen Weise aus den folgenden Komponenten hergestellt: Ges. %
K-Carrageenan 2,33
I-Carrageenan 0,67 ätherische Öle 3,31 Äthylenglycol 4,0
Farbe 1,0
Natriumchlorophyllin (2,5 %ige wässrige Lösung 0,5
Emulgator (Kondensat aus Äthylen oxyd und Isooctylphenol; Triton-X 102 ) 1,88
Methyl-p-hydroxybenzoat 0,1
Wasser auf 100%
Die ätherischen Öle sind eine Mischung aus 2 Gewichtsteilen Pinienöl mit jeweils 1 Gewichtsteil Wintergreenoil und Zitronengrasöl. Gewünschtenfalls können in der wässrigen Phase 0,5 % Kaliumchlorid gelöst werden, wenn ein festeres Gel gebildet werden soll.

Beispiel 2
Ein Luftbehandlungs-Gel wurde durch Vereinigung der folgenden Komponenten in der oben angegebenen Weise hergestellt: Ges. %
K-Carrageenan 2,0
I-Carrageenan 0,3
Calciumchlorid 0,75 ätherische Ole 2,0 Äthylalkohol 3,0
Farbe 1,0
Emulgator (Natriumdodecyläthoxysulfat) 1,0
Natriumbenzoat 0,1
Wasser auf 100%
Die ätherischen Öle sind eine Mischung von 4 Gewichtsteilen Zitronengrasöl, 2,5 Teilen Zedernholzöl und 20 Teilen Kanadakiefernöl, vereinigt mit 5 Teilen Amylacetat und 10 Teilen Phenylacetaldehyd.

Claims

PATENTANSPRUCH

Luftbehandlungs-Gel, das Geliermittel und ein flüchtige Luftbehandlungskomponenten enthaltendes wässriges Medium enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Geliermittel mindestens überwiegend aus einer Mischung von K-Carrageenan und I-Carrageenan in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1,5 :1 bis etwa 7:1 besteht.

UNTERANSPRÜCHE 1. Gel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es das Geliermittel in einer Menge von etwa 1-6 %, bezogen auf das Gelgewicht, enthält.

2. Gel nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es das wässrige Medium in einer Menge von 99-94 % des Gelgewichts enthält.

3. Gel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Medium bis etwa 3 % des Gelgewichts an Cal ciumchlorid oder Kaliumchlorid enthält.

4. Gel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von K-Carrageenan zu I-Carrageenan in der Mischung etwa 1,5 :1 bis etwa 5:1 beträgt.

5. Gel nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Medium bis etwa 3 % des Gelgewichts an Calciumchlorid oder Kaliumchlorid enthält.

6. Gel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Medium etwa 0,2 bis etwa 4% des Gelgewichts an anionischem oder nichtionischem Emulgator enthält.

7. Gel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Medium bis etwa 10 % des Gelgewichts an Gefrierschutzmittel enthält.

8. Gel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Medium einen geringen Anteil eines wasserlöslichen Chlorophyllins enthält.