NO131603B - - Google Patents

Description

Bygget vaskemiddelblanding.

Oppfinnelsen vedrører syntetiske vaskemidler, spesielt vaskemidler som er tilpasset for tørr vask, samt nye vaskeevnebyggere og fremstilling av disse.

Konvensjonelle vaskemidler er basert på vaskeaktive forbindelser og vaskeevnebyggere, hvorav de mest vanlige er de kondenserte fosfater, f.eks. natriumtripolyfosfat. Det har vært antydet at bruken av fosforholdige vaskeevnebyggere kan være en medvirkende faktor ved eutrofiering, dvs. den høye grad av gjødning av vann-planter. Det er blitt foreslått å anvende som vaskeevnebyggere visse ikke-fosfatholdige forbindelser, men de materialer som er antydet, har tilbøyelighet til å lide av ulemper, enten med hensyn på de fysikalske egenskaper som nedsetter deres anvendelse i vaske-pulveret, eller de lider av dårlige vaskeevnebyggende egenskaper.

I US-PS 3 459 670 er det spesifikt foreslått å anvende som vaskeevnebyggere cykloalkan-polykarboksylsyrer, f.eks. cyklopropan- og cyklopentan-tetrakarboksylsyrer, men disse materialer er ikke tilstrekkelig biodynamisk nedbrytbare for kommersiell anvendelse i vaskemiddelblandinger,

I henhold til oppfinnelsen er fosforfrie vaskeevnebyggere for bruk i vaskemidler vannløselige eller vanndispergerbare salter av furan- eller tetrahydrofuran-tetrakarboksylsyrer, som har hen-holdsvis formel I og II

Alkalimetallsaltene foretrekkes, spesielt natriumsaltene, men saltene med ammonium- og substituert ammoniumkationer, f.eks. morfolin, alkyl-ammonium og mono-, di- og trialkanolammonium kan brukes om ønsked. Alkyl- og alkanolammoniumkationene inneholder generelt lavere alkylgrupper med 1 til 3 C-atomer.

Vaskemidler kan lages av disse furan- eller tetrahydrofuran-tetrakarboksylat-byggere med vaskeegenskaper, samtidig som de ikke inneholder fosfor. Tetrahydrofuran-tetrakarboksylatene er de mest effektive byggere.

Eksempler på egnede salter er tetranatrium-, tetrakalium-, tetralitium- og tetraammonium-tetrahydrofuran-tetrakarboksylater, monoetanolamin-, dietanolamin- og trietanolaminsaltene av tetrahydrofuran-tetrakarboksylsyre, tetra (tetrametylammonium)- og tetra (etylammonium)-tetrahydrofuran-tetrakarboksylatene, mono-, di- og triisopropanolaminsaltene av tetrahydrofuran-tetrakarboksylsyre, mononatrium-trikalium, dinatrium-dikalium- og trinatrium-monokalium-tetrahydrofuran-tetrakarboksylater, morfolin-tetrahydrofuran-tetrakarboksylat og de tilsvarende furan-tetrakarboksylater.

Det skal forstås at de normale salter, dvs. de fullstendig nøytraliserte salter, vanligvis vil bli brukt i vaskemidler, selv om nøytralisasjon kan utføres i vaskevæsken om så ønskes. Imidlertid vil, hvis pH-verdien til vaskeløsningen er under ca. 8,6, noen av saltene av furan- eller tetrahydrofuran-tetrakarboksylsyren være tilstede i den sure saltform og noen i den normale saltform.

Når vaskeevnebyggerne brukes i vaskemidler, er det nødvendig at det også er tilstede en eller flere vaskeaktive forbindelser. Egnede vaskeaktive forbindelser omfatter anioniske (såpe og ikke-såpeholdige), ikke-ioniske, zwitterioniske og amfotære forbindelser som er velkjente på området. Spesifikke forbindelser som det kan gis eksempler på, er alkylbenzensulfonater, alkyl- og alkyletersul-fater, alkylsulfonater, olefinsulfonater (med dette uttrykk menes sulfoneringsproduktet med svoveltrioksyd av et olefin, fulgt av nøytralisasjon og hydrolyse av reaksjonsproduktet), N-hydroksyal-kylmetyl-tauriner, trialkylammonium-alkansulfonater og polyalkylen-oksydkondensater med alifatiske alkoholer og alkylfenoler. Ytter-ligere eksempler finnes i litteraturen, f.eks. i "Surface Active Agents" av Schwartz og Perry og "Surface Active Agents and Deter-gents" av Schwartz, Perry og Berch.

Vektforholdet mellom furan- eller tetrahydrofuran-tetrakarboksylat-vaskeevnebyggerne og de vaskeaktive forbindelser når disse brukes i vaskemidler for tøyvask og manuell oppvask, varie-rer generelt fra ca. 1:20 til ca. 20:1, fortrinnsvis fra ca. 1:3 til 10:1, spesielt fra ca. 2:1 til 5:1. Når imidlertid disse vaskeevnebyggere brukes i vaskemidler for oppvaskmaskiner, er for-holdet mellom vaskeevnebygger og den vaskeaktive forbindelse generelt fra ca. 10:1 til 50:1. Mengden av vaskeevnebygger ligger generelt i området fra ca. 25 til 75 vekt%.

Furan- og tetrahydrofuran-tetrakarboksylatvaskeevnebyggerne kan brukes enten som de eneste vaskeevnebyggere, eller om så ønskes kan de brukes i forbindelse med andre kjente vaskeevnebyggere, f.eks. tetranatrium- og tetrakalium-pyrofosfater, pentanatrium - og pentakalium-tripolyfosfater, trinatrium- og trikalium-nitril-triacetater, natriumpolyakrylat, natrium-kopolyetylen/maleat og lignende.

Vaskemidlene i henhold til oppfinnelsen kan omfatte konvensjonelle additiver inklusive f.eks. smussbærende midler, hydro-troper, korrosjonsinhibitorer, farvestoffer, parfyme, fyllstoffer, optiske hvitemidler, enzymer, skumforsterkere, skumhindrende midler, bakteriedrepende midler, anti-flekkdannende midler, katio-niske vaskeaktive forbindelser, myknere, blekemidler og lignende. Når vaskemidlene i henhold til oppfinnelsen brukes for vask av klær, bør vaskeløsningene normalt ha en pH-verdi fra ca. 7 til ca. 12, fortrinnsvis fra ca. 9 til ca. 11. Derfor er det vanligvis ønskelig å inkludere en pH-puffer i vaskemiddelet, f.eks. natriumsilikat, -karbonat eller -bikarbonat. Resten av vaskemidlene utgjøres av vann.

Vaskemidlene kan ha hvilken somhelst av de vanlige fysiske former for slike produkter, f.eks. pulver, perler, flak, stenger, stykker, nudler, væsker, pastaer og lignende. Vaskemidlene kan fremstilles og anvendes på konvensjonell måte.

Tetrahydrofuran-tetrakarboksylat-vaskeevnebyggersaltene kan

lett fremstilles ved nøytralisasjon av tetrahydrofuran-tetrakarboksylsyre med den riktige base. Således kan f.eks. det rene tetra-natriumsalt fremstilles ved å oppløse den kommersielt tilgjengelige syre i el^Lite overskudd av fortynnet NaOH. Tilnærmet 4 volumdeler etanol tilsettes, og det danner seg en hvit bunnfelling som filt-reres. Bunnfallet gjenoppløses i vann og Jelles på samme måte om

igjen 3 ganger til, hvoretter saltet tørkes i en vakuum ovn ved 105°C. Produktet er i alt vesentlig rent tetranatrium-tetrahydrofuran-tetrakarboksylat, hvilket vises ved titrering av en prøve med perklorsyre i iseddik.

Likeledes kan de blandede salter av tetrahydrofuran-tetrakarboksylsyre fremstilles ved å nøytralisere syren med de nødvendige forholdsvise mengder av basiske forbindelser som inneholder de

ønskede kationer.

Tetranatriumsaltet av tetrahydrofuran-tetrakarboksylsyre har

ikke noe smeltepunkt, men spaltes før det smelter. Differensial-termalanalyse av materialet indikerte at spaltningen ikke begyn-

ner før over 400°C. Således er dette materiale i stand til å mot-

stå høye bearbeidingstemperaturer.

Furan-tetrakarboksylatene kan likeledes fremstilles ved nøy-tralisas jon av furan-tetrakarboksylsyre. Fremstillingen av syren er beskrevet i Hel v. Chem,Acta, JL6 276 (1933) og innebærer konden-sering av 2 molekyler natrium-dietyloksaloacetat med brom i klore-

form som gir en tetraesterforbindelse som cykliseres i konsentrert svovelsyre slik at man får tetraetylfuran-tetrakarboksylat som , deretter hydrolyseres til syren. Tetrahydrofuran-tetrakarboksyl-

syre kan fremstilles ved reduksjon av furan-tetrakarboksylsyre eller den kan syntetiseres direkte, f.eks. ved oksydasjon av endok-sotetrahydroftalsyre eller dennes anhydrid med salpetersyre.

Vaskemidler i henhold til oppfinnelsen skal illustreres

ved de følgende eksempler, som omfatter sammenlignende produkter,

hvor deler og prosenter angir vekt med mindre noe annet er angitt. Vaskeegenskapene til de forskjellige produkter er tatt med i eksemplene. Med mindre annet er angitt, ble vaskeevnetestene fore-tatt i et Terg-O-Tometer hvor et prøvetøystykke av "Dacron" (RTM) polyester 65%/bomull 35% som var tilsmusset med støvsugerstøv, ble vasket ved 49°c i en 0,15% løsning av vaskemiddelet som skulle

undersøkes, i vann som inneholdt 180 ppm kalsium- og magnesium-ioner (2:1), ved en begynnelses pH-verdi på 10. De gjennomsnitt-lige vaskeevneenheter (VE) til produktene, ble beregnet som den endelige refleksjon av det vaskede tøystykke minus den opp-rinnelige refleksjon av det tilsmussede tøystykke (gjennomsnitt av 2 forsøk), idet refleksjonen ble målt med et Gardner Automatic Colour Difference Meter, Model AC-3.

EKSEMPLER 1 til 11.

En rekke vaskemidler ble fremstilt ved å blande ingrediensene, og deres vaskeevne ble målt. Sammensetningene og vaskeevnene er vist i tabell I nedenunder.

Disse resultater viser at tetrahydrofuran-tetrakarboksylatet er generelt ekvivalent med natrium-tripolyfosfat, spesielt ved lavere konsentrasjoner av vaskeevnebyggerne.

EKSEMPLER 12 til 17.

En rekke vaskemidler ble fremstilt som angitt i eksemplene

1 til 11, men natriumsilikatet ble utelatt fra produktene. Sammen-i/

setninger og vaskeevner er vist tabell II nedenunder:

Disse resultater viser at tetrahydrofuran-tetrakarboksylatet bare er litt dårligere enn natriumtripolyfosfat i fravær av natriumsilikat-pufferen.

EKSEMPEL 18.

Produktene fra eksemplene 1 og 2 ble undersøkt med hensyn på vaskeevne i vann med forskjellige grader av hardhet, og resultatene vist i tabell III nedenunder:

Resultatene viser at produktene i henhold til eksempel 1 med tetranatrium-tetrahydrofuran-tetrakarboksylat er tilnærmet ekviva-lente med hensyn til vaskeevne over et vidt område av hardhets-grader, med det natriumtripolyfosfat-byggede produkt.

EKSEMPLER 19 til 26.

Det ble laget en rekke vaskemidler ved bruk av forskjellige vaskeaktive forbindelser som vist i tabell IV nedenunder, som omfatter vasketestresultatene:

Vaskeevneen-

heter (gj.snitt) '27,9 31,4 27,1 29,9 29,2 30,8 24,7 27,3

"^En ikke-ionisk vaskeaktiv forbindelse som er et- addukt av en modifisert "OXO"-type C-^-C^-alkohol med et gjennomsnitt av 11 mol etylenoksyd. 2)'Målt for eksemplene 19 til 22 i 0,2% konsentrasjon og for

eksemplene 23 til 26 i 0,15% konsentrasjon.

Disse resultater viser at tetrahydrofuran-tetrakarboksylatet er en effektiv vaskeevnebygger for de ikke-ioniske, zwitterioniske og amfotære vaskeaktive forbindelser.

EKSEMPLER 27 til 32.

En rekke vaskemidler ble fremstilt med blandinger av tetranatrium-tetrahydrofuran-tetrakarboksylat og natriumnitriltri-acetat som vaskeevnebygger. Sammensetningene av produktene og av produktene med hvert av materialene som eneste vaskeevnebygger og med natriumtripolyfosfat som vaskeevnebygger, samt vasketestresul-tatene er vist i tabell V nedenunder:

EKSEMPEL 33.

Det ble fremstilt et vaskemiddel med følgende sammensetning:

Vaskeevnen til dette produkt og til et sammenligningsprodukt A med natriumtripolyfosfat som vaskeevnebygger istedenfor tetranatrium-tetrahydrofuran-tetrakarboksylat ble bestemt i forskjellige konsentrasjoner. Ved fremgangsmåten for bestemmelse av vaskeevne ble det anvendt en løsning av produktet i vann av 18°H (Ca:Mg,2:l) ved 45°C for vasking av et prøvetøystykke av bomull, impregnert med karbon-14-merket syntetisk sebum i et Terg-O-Tometer i 10 minutter, og radioaktiviteten i tøystykket ble målt før og etter vasken. Vaskeevnen er % forandring i radioaktivitet.

Resultatene for eksempel 33 og sammenligningsproduktet A er vist i tabell VI nedenunder:

Disse resultater viser at tetrahydrofuran-tetrakarboksylatet er generelt ekvivalent med natriumtripolyfosfat for fjerning av fettet smuss, spesielt ved lave produktkonsentrasjoner.

EKSEMPEL 34.

Det ble laget et vaskemiddel med følgende sammensetning:

Dette produkt ble brukt for å vaske i vanlig husholdning tilsmussede putevar, servietter og håndklær i en husholdningsvaske-

maskin av merket "Hotpoint" Empress ved bruk av vann av 18°H (Ca:Mg,

2:1) ved 45°C. Lignende tester ble utført ved bruk av et vaske-

middel av samme sammensetning, men hvor vaskeevnebyggeren var nat-riumtripolyf osf at , idet hver gjenstand ble delt i 2 og hver halv-

part vasket med forskjellig vaskemiddel. De vaskede gjenstander ble vurdert visuelt med hensyn til utseende , og i de fleste til-felle ble det ikke notert noen forskjell, men der hvor det var en forskjell, ble de gjenstander som var vasket i vaskemiddelet i hen-

hold til oppfinnelsen, foretrukket.

Eksempel 35.

Det ble laget et vaskemiddel med følgende sammensetning:

Vaskeegenskapene til dette produkt ble målt ved den frem-gangsmåte som er beskrevet ovenfor, ved bruk av et Terg-O-Tometer, i sammenligning med et lignende produkt hvor tetranatdum-tetrakarboksylatet ble erstattet med natriumtripolyfosfat. Det viste seg at ved 0,2% konsentrasjon var vaskeevnebyggeeffekten til furan-tetrakarboksylatet bare 67% av verdien for natriumtripolyfosfat, men dette representerte allikevel en betydelig forbedring i for-hold til bruken av den vaskeaktive forbindelse uten noen vaskeevnebygger .

Claims (1)

1. Bygget vaskemiddelblanding som omfatter fra 25 til 45 vekt% av en anionisk, zwitterionisk eller amfotær vaskeaktiv forbindelse og en bygger, karakterisert ved at byggeren er et vannløselig eller vanndispergerbart alkalimetall-, ammonium- eller substituert ammoniumsalt av furan- eller tetrahydrofuran-tetrakarboksylsyre, idet vektforholdet mellom den vaskeaktive forbindelse og byggesaltet er fra 3:1 til ca. 1:10.