NO800843L - Fosfatfri vaskemiddelsammensetning. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår tørkede, findelte vaskemiddelsammensetninger, særlig pulverformede vaskemiddelsammensetninger til bruk ved vasking for hånd eller i automatiske vaskemaskiner for vasking av en hvilken som helst type tøy.

Det er kjent at en vaskemiddelsammensetning for å gi en tilfredsstillende effekt må være dannet av minst:

a) et eller flere overflateaktive midler,

b) et eller flere midler til fjerning av hardhetsioner for å redusere hardheten av vaskevannet,

c) midler som utfører en alkaliserende funksjon

d) optiske hvitemidler eller kjemiske blekemidler for å øke hvitheten av de behandlede fibre.

Sammensetningen kompletteres vanligvis med tilsetningsstoffer som foreligger i små mengder, og som utøver forskjellige hjelpevirkninger, samt inerte fyllstoffer.

Sekvestreringsmidlene for hardhetsionene betegnes vanligvis som tilsetningsstoffer ("builders"), og er dessuten ansvarlige for forskjellige ønskede virkninger som utøves samtidig med deres sekvestrerende virkning, f.eks. peptisering, dispergering og anti-gjenavsetning.

Den klasse stoffer som i dag fortsatt utfører disse funk-sjoner på den mest tilfredsstillende måte, er polyfosfåtene. Polyfosfåtene er imidlertid blitt beskyldt for under spesielle forhold å fremme en ukontrollert økning av alger i overflatevann (eutrofiseringsfaktor), hvilket fører til en ugunstig utvikling som skyldes forandring i miljøforholdene med en medfølgende reduksjon av oksygeninnholdet i vannet forårsaket av de gjærings-prosesser som er forbundet med det siste stadium av algenes livs-cyklus. Reduksjonen av oksygeninnholdet i vannet har også en ugunstig innvirkning på livscyklusen til den akvatiske fauna.

Det er ikke'lett å erstatte polyfosfater i vaskemidler, da der for tiden ikke er tilgjengelig andre stoffer som med like stor grad av sikkerhet er ufarlige med hensyn til miljøforurens-ning, og som oppfyller de krav som stilles til et typisk godt tilsetningsstoff.

Det er nå overraskende funnet at det er mulig vesentlig å redusere eller til og med å eliminere polyfosfatinnholdet i vaskemiddel sammensetninger uten at det virker inn på deres vaske-effektivitet, ved helt eller delvis å erstatte polyfosfåtene i vaskemiddelsammensetningen med en synergistisk kombinasjon av en såpe og et oppløselig salt av citronsyre.

Ifølge en side ved oppfinnelsen er slike vaskemiddelsammensetningerkarakterisert vedat de inneholder 10 - 50% av et vann-oppløselig salt, fortrinnsvis et alkalimetallsalt, av citronsyre og 5 - 60% av et vannoppløselig salt, fortrinnsvis et alkalimetallsalt, av naturlige eller syntetiske fettsyrer med en kjedelengde på 6 - 24 karbonatomer.

Denne type fettsyresalter av alkalimetaller blir vanligvis betegnet som "såper", og denne betegnelse vil bli brukt nedenfor.

Det er påkrevet at de to ovenfor nevnte forbindelser foreligger samtidig i vaskemiddelsammensetningen, da ingen av dem alene er i stand til å virke som tilsetningsstoff, noe som er nødvendig dersom en vesentlig reduksjon eller fullstendig erstat-ning av polyfosfåtene ønskes i vaskemiddelsammensetningen.

Den synergistiske virkning av citratet og såpen ifølge oppfinnelsen fremgår best når vaskingen utføres ved høye tempera-turer hvor den reduserte kompleksdannende virkning av citratet oppveies av såpens avherdingsvirkning som bevirker utfelling av de hardhetsioner som foreligger i vannet, i form av vannuoppløse-lige såper. Den utfelling som således dannes i vaskeoppløsningen, oppviser ingen vesentlig téndens til å hefte ved vaskemaskinen eller tøyet.

Vaskemiddel sammensetningene ifølge oppfinnelsen er viderekarakterisert vedet fosforinnhold på 0 - 2,5 vektprosent regnet på hele vaskemiddelsammensetningen, hvilket er betydelig lavere enn i de vanlige vaskemidler som anvendes til vasking av tøy, og hvor fosforinnholdet generelt ligger meget høyere, f.eks. på 6 - 8% eller mer. Vaskemiddelsammensetningene ifølge oppfinnelsen har derfor en lav eutrofiserende virkning, da den prosentuelle mengde av fosfor er liten eller lik null. Det citrat som foreligger i disse sammensetninger, er lite giftig overfor eventuelle alger, hvirvelløse dyr, fisker og pattedyr. Dessuten har det god biolo-gisk nedbrytbarhet både i vann og i jord under aerobiske såvel som anaerobiske betingelser. Såpen har også meget lav giftighet, og den kan hurtig nedbrytes fullstendig til CC^og vann. Den for-urensende virkning av citratet og såpen er derfor samlet meget liten, samtidig som graden av deres økologiske forenlighet synes å være høy.

Forskjellige overflateaktive midler, alkaliseringsmidler, hjelpemidler, flekkfjerningsmidler, blekemidler, optiske hvitemidler, anti-gjenavsetningsmidler og inerte fyllstoffer kan settes til sammensetningen ifølge oppfinnelsen. De nevnte midler er velkjente i faget, og skal ikke beskrives nærmere.

I sammensetningen ifølge oppfinnelsen kan der også anvendes andre sekvestreringsmidler enn polyfosfater og citrat for oppnåelse av ytterligere virkninger foruten de allerede fullt ut tilfredsstillende virkninger som kan oppnås med vaskemidlene ifølge oppfinnelsen.

Blant de mange sekvestreringsmidler som kan anvendes i kombinasjon med sammensetningen ifølge oppfinnelsen, kan nevnes de følgende organiske syrer og disses salter: poly-karboksylsyrer (foruten citronsyre), hydroksy-karboksylsyrer, amino-karboksylsyrer, karboksyl-alkyl-etere, karboksyl- og fosfonsyrer (med mak-simum 2,5 vektprosent fosfor regnet på den samlede vekt av sammensetningen) og polyanioniske polymerer.

Som et eksempel på uorganiske midler med kompleksdannende virkning kan nevnes de forbindelser som har den generelle formel:

(KAT2/n0)x* Me2°3(Si°2)y

hvor Kat er et kation som har valensen n og er utbyttbart med kalsium, x er 0,7 - 1,5, Me er aluminium eller bor, og y er 0,8 - 6.

Sammensetningen ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved en hvilken som helst prosess som er egnet til fremstilling av pulverformede vaskemidler.

Sammensetningene fremstilles fortrinnsvis ved en prosess hvor alkalimetallsaltet av citronsyren, såpen og andre varmebe-standige bestanddeler i sammensetningen overføres fra vandige, grøtaktige masser'til letthåndterlige pulvere, særlig perler, ved varmtørking, fortrinnsvis varmforstøvning. Til den således opp-nådde pulverformede sammensetning er det mulig å tilsette visse bestanddeler, f.eks. perborater, enzymer, parfymer o.l., som ikke kan utsettes for varmtørkingsprosessen.

Vaskemiddelsammensetningene ifølge oppfinnelsen er ikke be-heftet med de problemer som er spesielle for sammensetninger med lavt eller intet innhold av polyfosfater.

Et a<y>disse problemer består av en tendens til dannelse av belegg på metalldelene i vaskemaskinen, særlig på vaskemaskinens tank eller trommel, eller på de bevegelige deler av pumpen eller utløpsventilen, på trykkbryteren og særlig på varmeelementene i slike maskiner. Det er særlig i forbindelse med beleggdannelse eller avleiringer på varmeelementene at der kan oppstå visse ska-delige virkninger. Til å begynne med vil de således dannede avleiringer være tilbøyelige til å nedsette varmevekslingen mellom varmeelementene og badet av vaskevann. Dette medfører en fare for altfor stor temperaturøkning i varmeelementene, som derfor sannsynligvis vil ha kortere gjennomsnittslevetid. Dessuten vil vaskecyklusen vare lenger hvis vekslingen fra et trinn til det neste styres av en termostat. Resultatet er at der finner sted ikke bare en sløsing med tid, men også en sløsing med energi. I det tilfelle hvor veksling fra et trinn til det neste styres av et ur, vil resultatet bli at der oppnås en lavere temperatur enn den som er ønskelig i vasketrinnet. Dette vil ifølge statistisk materiale gi en reduksjon av vaskeeffektiviteten.

Alle de ovenfor nevnte faktorer har en ugunstig virkning på den gjennomsnittlige levetid av vaskemaskinen.

Et annet problem i forbindelse med vaskemidler med lite eller intet polyfosfatinnhold er forbundet med innleggingen av tøyet som følge av at der avsettes salter på det vaskede tøy. Tøyet kan derfor bli grått og kjennes mer grovt, og disse faktorer er begge av fundamental betydning for kvaliteten av vaske-prosessen.

Tøyets levetid blir også påvirket i ugunstig retning.

Tilslutt har man det problem som sannsynligvis er det mest alvorlige i vaskemiddelsammensetninger med lavt eller endog intet innhold av polyfosfater, nemlig den vaskevirkning som vaskemidde-let har.

Brukerne er" for tiden vant til å anvende vaskemidler av høy standard som tillater oppnåelse av fullt ut tilfredsstillende resultater. Dette skyldes også den betydelige virkning av polyfosfater i de for tiden anvendte vaskemidler.

Vaskemidlene ifølge oppfinnelsen tillater opprettholdelse av en god standard med hensyn til vasking av tøyet uten å skade komponentene i en vaskemaskin ved mekanisk vasking. Ved bruk av vaskemidlene ifølge oppfinnelsen blir beleggdannelsen på maskin-trommelen, på tankflåtene og på varmeelementene eliminert eller redusert til et minimum, og også beleggdannelser på det vaskede tøy blir vesentlig redusert, samtidig som graden av rengjøring er god. Sammensetningene ifølge oppfinnelsen tillater derfor opprettholdelse av en så godt som uforandret levetid for både vaskemaskiner som tøy.

De følgende spesielle utførelser er ment som en illustra-sjon på oppfinnelsen, som ikke er begrenset til disse utførelser. I de etterfølgende eksempler er der foretatt en sammenligning mellom noen sammensetninger fremstilt ifølge oppfinnelsen og noen i handelen tilgjengelige vaskemidler med høyt P-innhold, for å sammenligne deres virkningsfullhet.

EKSEMPEL I

Forsøkene ble utført i en vaskemaskin av trommeltypen under følgende betingelser: - vaskemiddelkonsentrasjon: 7,5 g/1 i vann - vannets hardhet: 25°F (french degrees) - vekten av vask med naturlig smuss: 4,5 kg - vasketemperatur: fra værelsetemperatur opp til 90°C - antall vaskinger: 14

Resultatene av disse forsøk var som følger: Vaskeegenskap For tøy med naturlig smuss virket det som om denne egenskap stort sett var den samme for sammensetning I, dvs. sammensetningen ifølge oppfinnelsen, som for sammensetninger A og B. For C var den betydelig lavere.

Hvithetsgrad

Sammensetningene I og A syntes å være de beste i henhold til den nedenfor angitte klassifikasjon:

Avleiringer på tøyet:

Disse ble bedømt etter 14 vaskinger og er angitt som den totale prosentandel aske på et tekstilstoff. Resultatene er som følger:

Avleiringer på varmeelementene:

Ved bedømmelse etter 14 vaskinger og uttrykt som øking i vekt ble de følgende resultater oppnådd:

EKSEMPEL II

Bedømmelse av virkningsgraden ble utført på samme måte som for eksempel I.

De følgende resultater ble oppnådd:

Vaskeegenskap

Der ble ikke registrert noen vesentlige forskjeller mellom de fire vaskemidler som ble undersøkt.

Hvithetsgrad:

Avleiringer på tøyet:

Avleiringer på varmeelementene:

EKSEMPEL III

Vaskemidlene A og F er de samme som i eksemplene I og II. Også i dette tilfelle var fremgangsmåtene og forholdene ved bedømmelsen de samme som de som er beskrevet i eksempel I. Vaskeegenskap: Der ble ikke registrert noen vesentlig forskjell i effekten. Hvithetsgrad:

Avleiringer på tøyet:

Avleiringer på varmeelementene:

En serie på 5 0 etter hverandre følgende vaskinger ble også utført med sammensetningene ifølge eksempel I, II og III for å avsløre eventuelle skader som kunne være blitt påført vaskema-skinenes automatikk. Ikke i noe tilfelle ble det funnet at situa-sjonen var verre enn den som oppstår med de vanlige solgte vaskemidler A, C og F som tidligere er beskrevet i eksemplene.

De ovenfor angitte utførelsesformer er bare ment som en il-lustrasjon av oppfinnelsen. Det skal imidlertid forstås at andre midler som er kjent av fagfolk, kan anvendes uten at der avvikes fra oppfinnelsens-idé eller omfang.

Claims (10)

1. Tørket, findelt vaskemiddelsammensetning omfattende overflateaktive midler, alkaliseringsmidler, blekemidler, fyllstoffer og kompleksdannende midler for hardhetsioner og med et samlet fosforinrihold på 0 - 2,5 vektprosent regnet på vekten av hele sammensetningen,karakterisert vedat den som det viktigste kompleksdannende middel for hardhetsioner inneholder 10 - 50 vektprosent vannoppløselig salt av citronsyre, regnet på vekten av hele sammensetningen, og 5 - 60 vektprosent vannoppløse-lig salt av en fettsyre med en kjedelengde på 6 - 24 karbonatomer, regnet på vekten av hele sammensetningen.

2. Sammensetning som angitt i krav 1,karakterisert vedat fettsyren er valgt blant de naturlige eller syntetiske fettsyrer.

3. Sammensetning som angitt i et av de foregående krav,karakterisert vedat fettsyren har en kjedelengde på 10 - 12 karbonatomer.

4. Sammensetning som angitt i et av de foregående krav,karakterisert vedat saltet av citronsyfen er et alkalimetal1salt.

5. Sammensetning som angitt i et av de foregående krav,karakterisert vedat saltet av fettsyren er et alkalimetallsalt.

6. Sammensetning som angitt i et av de foregående krav,karakterisert vedat saltet av citronsyren foreligger i en mengde på 2 0 - 4 0 vektprosent, fortrinnsvis 15 - 35 vektprosent, regnet på vekten av sammensetningen.

7. Sammensetning som angitt i krav 4,karakterisert vedat det oppløselige salt av citronsyren er tri-natriumcitrat.

8. Sammensetning som angitt i krav 5,karakterisert vedat det oppløselige salt av fettsyren er et na-triumsalt av naturlige fettsyrer.

9. Sammensetning som angitt i krav 2,karakterisert vedat fettsyrene er mettet ved hydrogenering.

10. Sammensetning som angitt i krav 1,karakterisert vedat de overflateaktive midler er anioniske, ikke-anioniske, kationiske eller amfoteriske overflatemidler.