DE2737864C2 - - Google Patents
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- C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
- C11D17/0039—Coated compositions or coated components in the compositions, (micro)capsules
Description
Die Erfindung betrifft Teilchen aus einem Peroxysäure-
Bleichmittel, enthaltend einen Innenkern aus einer festen
Peroxysäure und einen Überzug aus einer oberflächenaktiven Verbindung.
Peroxybleichmittel im allgemeinen und Peroxysäure im besonderen
gelten schon lange als wirksame Bleichmittel, welche dann angewandt
werden, wenn die farblich nachteiligen und gewebeschädigenden
Wirkungen von scharfen Bleichmitteln mit aktivem Halogen
nicht toleriert werden können (vgl. CA-PS 6 35 620). Bei der
Verwendung von Peroxysäuren in kommerziellen Bleichmitteln wird man
jedoch vor verschiedene Probleme gestellt. Flüssige Bleichmittel
zusammensetzungen mit einem Gehalt an Peroxysäuren als aktivem
Bleichmittel zeigen die Neigung, daß sie bei einer Lagerung über
ausgedehnte Zeiträume in ihrer Bleichwirkung nachlassen. Ebenfalls
neigen aus körnige Bleichmittel mit einem Gehalt an Peroxysäuren
dazu, während der Lagerung ihre Bleichwirksamkeit zu verlieren,
und man sieht sich infolge ihrer exothermen Zersetzungseigenschaften
vor ein Sicherheitsproblem gestellt.
Ein weiteres Problem ist, daß infolge der Zersetzung der Peroxysäure
die Auflösungsgeschwindigkeit von Peroxysäuren mit ihrer
Lagerungsfähigkeit abnimmt. Die Zersetzung führt zur Bildung der
Säure, welche zur Herstellung der Peroxysäure verwendet wurde,
und deren Anwesenheit bedingt, daß die Löslichkeitsgeschwindigkeit
des Gemisches aus der Säure und der Peroxysäure auf einen
unannehmbaren Grad vermindert wird. Die herabgesetzte Löslichkeit
geht mit einer schlechteren Bleichwirkung und möglichen Gewebe-
und Farbstoffschädigungen, welche unerwünscht sind, einher.
Aus der US-PS 38 47 830 sind Teilchen aus einem Peroxysäure-
Bleichmittel bekannt, die mit einem Überzug aus einer wasser
löslichen oberflächenaktiven Verbindung versehen sind.
Mit Hilfe des wasserunlöslichen Überzugs werden die Teilchen
zwar stabilisiert, jedoch können gleichzeitig die Löslich
keitseigenschaften beeinträchtigt werden. Außerdem weisen
die dort beschriebenen Teilchen einen relativ großen Durchmesser
auf, was die Beeinträchtigung der Löslichkeitseigenschaften
noch weiter verstärkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Teilchen aus einem
Peroxysäure-Bleichmittel bereitzustellen, die einerseits
lagerungsstabil sind, andererseits jedoch eine gute Löslichkeit
aufweisen, d. h. die infolge einer verbesserten Löslichkeit
ihre Bleichwirkung und Sicherheit hinsichtlich des
Gewebes über einen ausgedehnten Lagerungszeitraum hinweg
aufrecht erhalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die oberflächenaktive Verbindung in einer Menge von 5 bis
100%, bezogen auf die Peroxysäure vorliegt und ein wasser
lösliches anionisches Sulfat oder Sulfonat, ein wasserlösliches
semipolares Aminoxid oder Phosphinoxid, eine
zwitterionische Verbindung oder ein Gemisch dieser
Verbindungen ist und die überzogenen Teilchen einen Durchmesser
von 5 bis 100 µm aufweisen.
Zusätzlich zur Wirkung als Löslichkeitsverbesserer und
Langzeitstabilisator kann das als Überzugsmittel verwendete
wasserlösliche oberflächenaktive Mittel eine brauchbare
Komponente der Waschmittelformulierung, in der es
eingesetzt wird, sein.
Im folgenden beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, alle
Prozentsätze und Verhältnisse auf das Gewicht.
Die beiden wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Bleichmittel
teilchen sind die Peroxysäure und die oberflächenaktive
Verbindung. Diese werden, zusammen mit wahlweise zu verwendenden
Komponenten der Zusammensetzungen, im folgenden näher beschrieben.
Die Bleichmittelkomponente der erfindungsgemäßen Teilchen ist
eine normalerweise feste, wasserlösliche Peroxysäure. Unter
"normalerweise fest" wird im vorliegenden verstanden, daß die
Verbindung bei Raumtemperatur in trockener oder fester Form
vorliegt. Derartige Peroxysäuren sind die organischen Peroxysäuren
und deren wasserlösliche Salze, die in wäßriger Lösung zu einer
Art führen, welche den Rest -O-O- enthält. Derartige Stoffe
besitzen die allgemeine Formel
worin R eine Alkylengruppe mit 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen
oder eine Phenylengruppe, und Y ein Wasserstoff- oder Halogenatom,
eine Alkyl- oder Arylgruppe oder eine beliebige Gruppe sind,
welche in wäßriger Lösung zu einem anionischen Rest führt.
Beispiele für derartige Gruppen Y sind
worin M ein Wasserstoffatom oder ein wasserlösliches, salzbildendes
Kation darstellt. Es wird bevorzugt, daß die im vorliegenden
verwendeten Säuren auf einen Feuchtigkeitsgrad von weniger als 0,5,
vorzugsweise weniger als 0,2%, getrocknet sind.
Brauchbare organische Peroxysäure und deren Salze können
entweder eine oder 2 Peroxygruppen aufweisen; sie können entweder
aliphatische oder aromatische Peroxysäuren sein. Bei einer organischen
aliphatischen Peroxysäure hat die unsubstituierte Säure
die allgemeine Formel
worin Y z. B. eine der Gruppen CH₃, CH₂Cl
sein kann, während n eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist. Bevorzugte
Verbindungen dieser Art sind Perazelainsäure (n = 7) sowie
Perdecandicarbonsäure (n = 10), wobei Y der Rest
ist. Die Alkylenbindung und/oder Y (wenn es Alkyl ist) kann ein
Halogenatom oder andere nicht störende Substituenten enthalten.
Wenn es sich um eine organische aromatische Peroxysäure handelt,
weist die unsubstituierte Säure die allgemeine Formel
auf, worin Y z. B. ein Wasserstoff- oder Halogenatom, eine Alkylgruppe
oder eine der folgenden Gruppen ist:
Die Percarboxygruppen und die Gruppen Y können um den aromatischen
Ring in einer beliebigen relativen Stellung angeordnet sein. Der
Ring und/oder die Gruppe Y (wenn es sich um eine Alkylgruppe
handelt) kann beliebige nichtstörende Substituenten, wie z. B.
Halogenatome, aufweisen. Beispiele für geeignete aromatische
Peroxysäuren und deren Salze sind: Monoperoxyphthalsäure, Diperoxy
terephthalsäure, 4-Chlordiperoxyphthalsäure, das Mononatriumsalz
von Diperoxyterephthalsäure, m-Chlorperoxybenzoesäure, p-Nitro
peroxybenzoesäure und Diperoxyisophthalsäure.
Von allen zuvor genannten organischen Peroxysäuren werden
Diperdecandicarbonsäure und Diperazelainsäure am meisten
bevorzugt.
Die Menge der bei den Zusammensetzungen, welche die mit der
oberflächenaktiven Verbindung überzogenen Bleichmittelteilchen
enthalten, verwendeten Peroxysäure ist eine solche, die ausreicht,
den Zusammensetzungen wirksame Bleicheigenschaften zu
verleihen.
Die Menge der zum Überziehen der Peroxysäure verwendeten
oberflächenaktiven Verbindungen beträgt 5 bis 100%, bezogen
auf das Gewicht der Peroxysäure, und die überzogenen
Teilchen haben einen Durchmesser von 5 bis 100 µm.
Als oberflächenaktive Verbindungen werden wasserlösliche
anionische Sulfate und Sulfonate, wasserlösliche
semipolare Aminoxide und Phosphinoxide sowie zwitterionische
Verbindungen zugesetzt. Es können auch Gemische von
Vertretern einer oder mehrer dieser Klassen von
oberflächenaktiven Verbindungen verwendet werden.
Die wasserlöslichen Sulfat- oder Sulfonatverbindungen
werden am meisten bevorzugt.
Beispiele für derartige Verbindungen sind die Alkalimetallsalze
von Alkylsulfaten oder -sulfonaten mit einer Alkylgruppe von
9 bis 22 Kohlenstoffatomen, welche aus Fettalkoholen
erhalten wurden, langkettige Glyceride oder Kohlenwasserstofföle,
wie z. B. Paraffin, Alkalimetallsalze von Alkylbenzolsulfonaten,
bei denen die Alkylgruppe 9 bis 22 Kohlenstoffatome in
gerad- oder verzweigtkettiger Anordnung enthält, wie z. B. der
in den US-PSn 22 20 099 und 24 77 283 beschriebenen Art; Alkali
metall-alkylglyceryläthersulfonate; Alkalimetall-alkylmonoglycerid
sulfonate und -sulfate; Alkalimetallsalze von Alkylphenol-ethylen
oxidäthersulfaten mit 1 bis 10 Ethylenoxideinheiten pro
Molekül; polymere Naphthalinsulfonate sowie ethoxylierte Alkyl
sulfate oder -sulfonate. Die zuvor beschriebenen Alkylbenzol
sulfonate und Alkylsulfonate sind bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Teilchen können auf einem der zum Überziehen
von Teilchen bekannten Wege hergestellt werden. Diese umfassen
ein Überziehen durch Besprühen, Fließbett- sowie Dispersions
verfahren. Die Dispersionsverfahren werden im vorliegenden
bevorzugt, und das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt das Auflösen
der oberflächenaktiven Verbindung in einem Lösungsmittel
und das Dispergieren der Teilchen aus Peroxysäure in der Lösung.
Das zur Auflösung der oberflächenaktiven Verbindung verwendete
Lösungsmittel muß für die oberflächenaktive Verbindung gute
Lösungskraft und für die Peroxysäure eine geringe Lösungskraft
aufweisen. Diese Eigenschaften sind notwendig, damit die ober
flächenaktive Verbindung vor der Zugabe der Peroxysäure vollständig
gelöst wird, und die Peroxysäure als Teilchen vorliegt.
Dies ermöglicht, daß die Peroxysäureteilchen vom oberflächen
aktiven Mittel umgeben werden und nach dem Trocknen einen
Überzug aus diesem aufweisen.
Lösungsmittel, welche die zuvor genannten Erfordernisse erfüllen,
sind beispielsweise Wasser, niedere Alkohole, wie z. B. Methanol,
Ethanol und Isopropanol, sowie chlorierte Lösungsmittel, wie z. B.
Chloroform. Ferner können vorteilhafterweise auch Gemische von
mischbaren Lösungsmitteln (wie z. B. Wasser + ein niederer Alkohol)
verwendet werden. Die Gesamtmenge an angewandtem Lösungsmittel
ist eine solche, die zur Auflösung der oberflächenaktiven
Verbindung ausreicht. Diese Menge schwankt in Abhängigkeit von der
speziellen Kombination aus oberflächenaktiver Verbindung und
Lösungsmittel.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die oberflächenaktive
Verbindung in dem Lösungsmittelmedium gelöst, die Peroxysäure in
der Lösung dispergiert, und das Gemisch sodann getrocknet. Bei
einem bevorzugten Verfahren kann die Peroxysäure vor der Zugabe
des Lösungsmittels zur Lösung der oberflächenaktiven Verbindung
in einer geringen Menge des Lösungsmittels vordispergiert werden.
Dies trägt dazu bei, daß eine vollständige Dispersion der Peroxysäure,
wenn sie mit dem oberflächenaktiven Mittel vermischt wird,
gewährleistet ist. Es ist nicht wesentlich, daß die Peroxysäure
teilchen zur oberflächenaktiven Verbindung, oder die Lösung der
oberflächenaktiven Verbindung zu den Peroxysäureteilchen zugegeben
werden, solange eine vollständige Dispersion der Teilchen
erreicht wird.
Bei der Formulierung einer Gesamtzusammensetzung mit einem Gehalt
an den mit der oberflächenaktiven Verbindung überzogenen Peroxysäure
teilchen sind bestimmte zusätzliche Komponenten erwünscht.
Die, die Persäure enthaltenden, Zusammensetzungen können Mittel enthalten,
welche dazu beitragen, daß das Produkt völlig sicher sowie
stabil ist. Derartige Mittel können als Trägerstoffe bezeichnet
werden.
Aus der Literatur über Peroxysäuren ergibt sich, daß Peroxysäuren
einer Anzahl verschiedener Stabilitätsprobleme gegenüber anfällig
sind, und es ist wahrscheinlich, daß sie einige weitere Probleme
hervorrufen. Hinsichtlich letzterer ist zu erwähnen, daß sich
Peroxysäuren exotherm zersetzen und, wenn das Material in trockener
granulierter Form vorliegt, die erzeugte Wärme gesteuert werden
muß, damit das Produkt sicher ist. Die besten Mittel zur Steuerung
der exothermen Reaktion sind diejenigen, welche fähig sind,
Feuchtigkeit bei einer Temperatur etwas unterhalb der Zersetzungs
temperatur der verwendeten Peroxysäure freizusetzen. In der US-PS
37 70 816 sind die verschiedenen hydratisierten Materialien
offenbart, welche als geeignete Mittel zur Steuerung der exothermen
Reaktion dienen können. Beispiele für derartige Materialien
sind Magnesiumsulfat · 7H₂O, Magnesiumformiatdihydrat, Calciumsulfat
(CaSO₄ · 2 H₂O), Calciumactathydrat, Calciumnatriumsulfat
(CaSO₄ · 2 Na₂SO₄ · 2 H₂O) und z. B. hydratisierte Formen von Natrium
aluminiumsulfat, Kaliumaluminiumsulfat, Ammoniumaluminiumsulfat
und Aluminiumsulfat. Bevorzugte Hydrate sind die Alkalimetall
aluminiumsulfate, insbesondere bevorzugt wird Kaliumaluminiumsulfat.
Andere bevorzugte Mittel zur Steuerung der exothermen
Reaktion sind diejenigen Materialien, welche als Ergebnis einer
chemischen Zersetzung Wasser verlieren, wie z. B. Borsäure, Apfelsäure
und Maleinsäure. Das Mittel zur Steuerung der exothermen
Reaktion wird vorzugsweise in einer Menge von 100 bis 200
Gew.-%, bezogen auf die Peroxysäure, angewandt.
Die anderen Probleme, denen man sich bei Peroxysäuren gegenübergestellt
sieht, fallen in das Gebiet der Aufrechterhaltung einer
guten Bleichwirkung. Es wurde erkannt, daß Metallionen fähig sind,
als katalysierende Mittel beim Abbau der Peroxysäure zu dienen.
Zur Überwindung dieses Problem können Chelatmittel in einer
Menge verwendet werden, welche im Bereich von 0,005 bis
1,00 Gew.-% bezogen auf die Zusammensetzung, verwendet werden,
um Schwermetallionen abzubinden. In der US-PS 34 42 937 ist ein
chelatbildendes System offenbart, welches Chinolin oder dessen
Salze, ein Alkalimetallpolyphosphat und gegebenenfalls eine synergistische
Menge Harnstoff umfaßt. In der US-PS 28 38 459 sind
die verschiedensten Polyphosphate als Stabilisierungsmittel für
Peroxidbäder offenbart. Diese Stoffe sind hier als Stabilisierungs
hilfsmittel brauchbar. In der US-PS 31 92 255 ist die Verwendung
von Chinolincarbonsäure zur Stabilisierung von Percarbonsäuren
offenbart. Dieser Stoff ist ebenso wie Picolin- und Dipicolinsäure
auch für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen brauchbar. Ein
für vorliegende Erfindung bevorzugtes chelatbildendes System ist
ein Gemisch von 8-Hydroxychinolin und einem sauren Polyphosphat,
vorzugsweise saures Natriumpyrophosphat. Das saure Polyphosphat
kann ein Gemisch von Phosphosäure und Natriumpyrophosphat sein,
bei dem das Verhältnis von ersterer zum letzteren 0,5 : 1 bis
2 : 1 beträgt, während das Verhältnis des Gemisches zum 8-
Hydroxychinolin 0,2 : 1 bis 5 : 1 beträgt.
Zusätzlich zu den zuvor genannten chelatbildenden Systemen zum
Abbinden von Schwermetallen in der Peroxysäurezusammensetzungen
können auch Überzugsstoffe verwendet werden, um die Lagerungs
fähigkeit trockener, körniger Zusammensetzungen auszudehnen. Derartige
Überzugsstoffe können im allgemeinen Säuren, Ester, Äther
und Kohlenwasserstoffe sein, wie z. B. die verschiedensten Fettsäuren,
Derivate von Fettalkoholen, wie z. B. Ester und Äther,
Derivate von Polyethylenglycolen, wie z. B. Ester und Äther, sowie
Kohlenwasserstofföle und -wachse. Diese Materialien tragen dazu
bei, daß Feuchtigkeit davon abgehalten wird, die Persäure zu
erreichen. Zweitens kann der Überzug zur Abtrennung der mit der
oberflächenaktiven Verbindung überzogenen Persäureteilchen von
anderen Mitteln verwendet werden, welche in der Zusammensetzung
vorliegen und die Stabilität der Persäure nachteilig beeinflussen
können. Die Menge des benutzten Überzugsmaterials liegt im allgemeinen
bei 2,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Peroxysäure.
Weitere Mittel, welche dazu beitragen, daß eine gute Bleichleistung
erhalten wird, sind z. B. Mittel zur Einstellung des pH-Wertes,
Bleichaktivatoren und in geringen Mengen vorliegende Zusätze,
wie Färbemittel, Farbstoffe und Parfums. Typische Mittel zur
Einstellung des pH-Wertes werden zur Veränderung oder Aufrechterhaltung
von wäßrigen Lösungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung innerhalb
eines pH-Bereiches von 5 bis 10 verwendet, indem die Peroxysäure
bleichmittel im allgemeinen am brauchbarsten sind. In Abhängigkeit
von der Art anderer wahlweise angewandter Komponenten
der Zusammensetzung können die Mittel zur Einstellung des pH-Wertes
entweder sauer oder basisch sein. Beispiele von sauren
Mitteln zur Einstellung des pH-Wertes, welche die Anwesenheit
von anderen hochalkalischen Stoffen ausgleichen sollen, sind
normalerweise feste organische und anorganische Säuren, Säure
gemische und saure Salze. Beispiele für derartige saure Mittel zur
Einstellung des pH-Wertes umfassen Zitronensäure, Glycolsäure,
Weinsäure, Gluconsäure, Glutaminsäure, Sulfaminsäure, Natriumbisulfat,
Kaliumbisulfat, Ammoniumbisulfat und Gemische von Zitronensäure
und Laurinsäure. Zitronensäure wird aufgrund ihrer geringen
Toxizität und ihrer Sequestrierungsfähigkeit bezüglich der Wasser
härte bevorzugt.
Wahlweise vorhandene alkalische Mittel zur pH-Einstellung sind
die herkömmlichen alkalischen Puffer. Beispiele für derartige
Puffer sind solche Salze, wie Carbonate, Bicarbonate, Silicate,
Pyrophosphate und deren Gemische. Natriumbicarbonat und Tetra
natriumpyrophosphat werden insbesondere bevorzugt.
Wahlweise vorhandene Peroxysäure-Bleichaktivatoren, welche bisher
schon vorgeschlagen wurden, sind solche Stoffe, wie spezielle
Aldehyde und Ketone. Die Verwendung von derartigen Stoffen als
Bleichaktivatoren ist in der US-PS 38 22 114 näher beschrieben.
Ein bevorzugtes trockenes, körniges Bleichmittelprodukt, bei dem
das erfindungsgemäße Peroxysäurebleichmittel verwendet wird,
stellt die Kombination der mit der oberflächenaktiven Verbindung
überzogenen Peroxysäureteilchen mit Kaliumaluminiumsulfat oder
Borsäure und dem Gemisch von saurem Pyrophosphat mit 8-Hydroxy
chinolin dar, wonach dieses Gemisch mit Mineralöl überzogen wird,
und die überzogenen Teilchen mit einem Polyethylenglycolderivat
agglomeriert werden. Als Eventualkomponente zur Unterstützung der
Dispergierung der Peroxysäure kann Natriumsulfat dienen. Ein
alkalisches Mittel zur pH-Werteinstellung wird sodann als ein
trockenes Gemisch zu dem agglomerierten und stabilisierten aktiven
Produkt zugegeben.
Eventualkomponenten, wenn sie in Kombination mit dem aktiven Peroxy
säure-Tensidsystem gemäß der Erfindung zur Bildung eines vollständigen
Bleichmittelproduktes verwendet werden, umfassen
20 bis 99 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung. Umgekehrt beträgt
die Menge an dem Bleichsystem 1 bis 80% der
Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäßen Bleichmittelzusammensetzungen, insbesondere
ihrer trockenen granulierten Form, können auch zu herkömmlichen
Textilwaschmitteln zugegeben werden und einen Teil derselben bilden.
Demgemäß können wahlweise vorhandene Stoffe der erfindungsgemäßen
Bleichmittelzusammensetzungen solche Standard-Detergenshilfsmittel
wie Tenside und Gerüststoffe umfassen. Wahlweise
vorliegende Tenside und Gerüststoffe umfassen. Wahlweise
anionischen, nichtionischen, ampholytischen und zwitterionischen
Tenside ausgewählt, wobei auch Gemische derselben verwendet werden
können. Gegebenenfalls vorhandene Gerüststoffe sind beispielsweise
eines der herkömmlichen organischen und anorganischen
Gerüststoffsalze, wie z. B. ein Carbonat, Silikat, Acetat, Poly
carboxylat oder Phosphat. Wenn die stabilisierten Bleichmittel
zusammensetzungen als Teil eines herkömmlichen Textilwaschmittels
verwendet werden, macht dieses Bleichsystem im allgemeinen 1 bis
40 Gew.-% derartiger herkömmlicher Detergenszusammensetzungen
aus. Umgekehrt können die erfindungsgemäßen Bleichmittelzusammensetzungen
wahlweise 60 bis 99 Gew.-% herkömmlicher
Tenside und Gerüststoffe enthalten. Weitere Beispiele
für geeignete Tenside und Gerüststoffe werden nachfolgend
angeführt.
Wasserlösliche Salze der höheren Fettsäuren, d. h. "Seifen", sind
im vorliegenden als anionisches Tensid brauchbar. Diese Klasse
von Tensiden umfaßt gewöhnliche Alkalimetallseifen, wie z. B. die
Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Alkanolammoniumsalze höherer
Fettsäuren mit 8 bis 24, vorzugsweise 10 bis 20,
Kohlenstoffatomen. Seifen können durch direkte Verseifung
von Fetten und Ölen oder durch Neutralisation freier Fettsäuren
erhalten werden. Besonders brauchbar sind die Natrium- und
Kaliumsalze der Gemische von Fettsäuren, die sich von Kokosnußöl
und Talg ableiten, d. h. Natrium- oder Kaliumtalg und Kokosnußseifen.
Eine andere Klasse von anionischen Tensiden umfaßt die wasser
löslichen Salze, insbesondere die Alkalimetall, Ammonium- und
Alkanolammoniumsalze von organischen Schwefelsäurereaktionsprodukten,
welche in ihrer Molekularstruktur eine Alkylgruppe mit
8 bis 22 Kohlenstoffatomen und eine Sulfonsäure- oder
Schwefelsäureestergruppe aufweisen. (In den Begriff "Alkyl"
ist im vorliegenden auch der Alkylteil von Acylgruppen eingeschlossen.)
Beispiele für diese Gruppen synthetischer Tenside, welche
in den vorliegenden Detergenszusammensetzungen verwendet werden
können, sind die Natrium- und Kaliumalkylsulfate, insbesondere
diejenigen, welche durch Sulfatierung höherer Alkohole (d. h.
solche mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen) erhalten wurden, die durch
Reduktion der Glyceride von Talg oder Kokosnußöl hergestellt
werden; sowie Natrium- und Kaliumalkylbenzolsulfonate, bei denen
die Alkylgruppe 9 bis 15 Kohlenstoffatome in gerad-
oder verzweigkettiger Anordnung entfällt, d. h. solche, welche
in den US-PSn 22 20 099 und 24 77 383 beschrieben sind.
Beispiele für andere anionische Tenside sind die Natriumalkyl
glyceryläthersulfonate, insbesondere diejenigen Äther oder
höheren Alkohole, welche sich von Talg und Kokosnußöl ableiten;
Natrium-kokosnußöl-fettsäuremonoglyceridsulfonate und -sulfate;
sowie die Natrium- oder Kaliumsalze von Alkylphenol-ethylenoxid
äthersulfaten mit etwa 1 bis etwa 10 Ethylenoxideinheiten pro
Molekül, bei denen die Alkylgruppen etwa 8 bis 12
Kohlenstoffatome enthalten.
Andere brauchbare anionische Tenside sind beispielsweise die
wasserlöslichen Salze von Estern α-sulfonierter Fettsäuren mit
einem Gehalt von 6 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Estergruppe;
wasserlösliche Salze von 2-Acyloxy-alkan-1-sulfonsäuren
mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen in der Acylgruppe und 9
bis 23 Kohlenstoffatomen im Alkanrest; Alkyläthersulfate
mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und
1 bis 30 Mol Ethylenoxid; wasserlösliche Salze von Olefin
sulfonaten mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen sowie β-Alkoxy
alkansulfonate mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe
und 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in dem Alkanrest.
Bevorzugte wasserlösliche anionische organische Tenside umfassen
lineare Alkylbenzolsulfonate mit 11 bis 14 Kohlenstoffatomen
in der Alkylgruppe; die Alkylsulfate des Talgbereiches;
die Alkylglycerylsulfonate des Kokosnußbereiches sowie Alkyläther
sulfate, bei denen der Alkylrest 14 bis 18 Kohlenstoffatome
umfaßt, und der durchschnittliche Ethoxylierungsgrad zwischen 1
und 6 schwankt.
Speziell bevorzugte anionische Tenside sind z. B.: lineare Natrium-
C₁₀- bis C₁₂-alkylbenzolsulfonate; Triethanolamin-C₁₀- bis C₁₂-
alkylbenzolsulfonate; Natriumtalgalkylsulfate; Natriumkokosnuß
alkylglyceryläthersulfonate sowie das Natriumsalz eines
sulfatierten Kondensationsproduktes von Talgalkohol mit etwa 3
bis etwa 10 Mol Ethylenoxid.
Es wird darauf hingewiesen, daß jedes der zuvor genannten
anionischen Tenside für sich allein oder das Gemisch verwendet
werden kann.
Nichtionische Tenside umfassen die wasserlöslichen Ethoxylate
von aliphatischen C₁₀- bis C₂₀-Alkoholen und C₆- bis C₁₂-Alkyl
phenolen. Viele nichtionische Tenside sind besonders zur Verwendung
als Schaumregulierungsmittel in Kombination mit anionischen Tensiden
der zuvor beschriebenen Art brauchbar.
Brauchbare semipolare Tenside sind z. B. wasserlösliche Aminoxide
mit einem C₁₀- bis C₂₈-Alkylrest und 2 Alkyl- oder Hydroxyalkyl
gruppen, welche 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweisen; wasserlösliche
Phosphinoxide mit einem Alkylrest von 10 bis 28
Kohlenstoffatomen und 2 Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis
3 Kohlenstoffatomen; sowie wasserlösliche Sulfoxide mit einem
Alkylrest von 10 bis 28 Kohlenstoffatomen und einem Alkyl-
oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen. Beispiele
für ampholytische Tenside sind Derivate von aliphatischen oder
aromatischen Derivaten heterocyclischer sekundärer und tertiärer
Amine, bei denen der aliphatische Rest gerad- oder verzweigtkettig
sein kann, und einer der aliphatischen Substituenten
8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, wobei zumindest ein aliphatischer
Substituent eine anionische, Wasserlöslichkeit vermittelnde
Gruppe aufweist.
Beispielsweise für zwitterionische Tenside sind Derivate von aliphatischen
quartären Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen,
bei denen die aliphatischen Reste gerad- oder verzweigtkettig
sein können, und einer aliphatischen Substituenten 8
bis 18 Kohlenstoffatome aufweist, während einer eine anionische,
Wasserlöslichkeit vermittelnde Gruppe enthält.
Die erfindungsgemäßen körnigen Zusammensetzungen können auch
diejenigen Detergensgerüststoffe umfassen, welche üblicherweise
zur Verwendung in Waschmitteln bestimmt sind. Brauchbare Gerüststoffe
sind z. B. eines der herkömmlichen anorganischen und
organischen wasserlöslichen Gerüststoffsalze sowie verschiedene
wasserunlösliche Gerüststoffe und die sogenannten "geimpften"
Gerüststoffe.
Brauchbare anorganische Detergensgerüststoffe sind beispielsweise
wasserlösliche Salze von Phosphaten, Pyrophosphaten, Ortho
phosphaten, Polyphosphaten, Phosphonaten, Carbonaten, Bicarbonaten,
Boraten und Silikaten. Spezielle Beispiele für anorganische Phosphat
gerüststoffe sind Natrium- und Kaliumtripolyphosphate, Phosphaten
und Hexamethaphosphate. Die Polyphosphate umfassen beispielsweise
speziell die Natrium- und Kaliumsalze von Ethylendiphosphonsäure,
die Natrium- und Kaliumsalze von Ethan-1-hydroxy-
1,1-diphosphonsäure und die Kalium- und Natriumsalze von Ethan-
1,1,2-triphosphonsäure. Beispiele für diese und andere Phosphor
gerüststoffverbindungen sind in den US-PSn 31 59 581, 32 13 030,
34 22 021, 34 22 137, 34 00 176 und 34 00 148 offenbart, auf
welche verwiesen wird. Natriumtripolyphosphat ist ein besonders
bevorzugter, wasserlöslicher anorganischer Gerüststoff.
Sequestrierungsmittel, welche keinen Phosphor enthalten, können
im vorliegenden ebenfalls als Detergensgerüststoffe ausgewählt
werden. Spezielle Beispiele für keinen Phosphor enthaltende anorganische
Gerüststoffbestandteile sind wasserlösliche anorganische
Carbonate, Bicarbonate, Borte und Silikte. Die Alkalimetall-
d. h. Natrium- und Kalium-, -carbonate, -bicarbonate, -borate (Borax)
und -silikate sind besonders brauchbar.
Ebenfalls brauchbar sind wasserlösliche organische Gerüststoffe,
wie z. B. die Alkalimetall-, Ammonium- und substituierten Ammonium
polyacetate, -carboxylate, -polycarboxylate, -succinate und
polyhydroxysulfonate. Spezielle Beispiele für Polyacetat- und
Polycarboxylat-Gerüststoffsalze sind die Natrium-, Kalium-,
Lithium-, Ammonium- und substitut.-Ammoniumsalze von Ethylendiamin
tetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Oxydbernsteinsäure,
Mellitsäure, Benzolpolycarbonsäuren und Zitronensäure.
Hochbevorzugte, keinen Phosphor enthaltende (sowohl organische
als auch anorganische) Gerüststoffe umfassen Natriumcarbonat,
Natriumbicarbonat, Natriumsilikat, Natriumzitrat, Natriumoxydi
succinat, Natriumellitate, Natriumnitrilotriacetat und Natrium
ethylendiamintetraacetat sowie deren Gemische.
Eine andere Art von Detergensgerüststoffen, welche für die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren brauchbar sind,
umfassen ein wasserlösliches Material, welches in wasserlösliches
Reaktionsprodukt mit die Wasserhärte bedingten Kationen
in Kombination mit einem Kristallisierungsimpfstoff bilden kann,
welcher fähig ist, Wachstumsstellen für das Reaktionsprodukt zu
liefern.
Spezielle Beispiele für Stoffe, welche der Bildung des wasserunlöslichen
Reaktionsproduktes fähig sind, umfassen die wasserlöslichen
Salze von Carbonaten, Bicarbonaten, Sesquicarbonaten,
Silikaten, Aluminaten und Oxalaten. Die Alkalimetall-, insbesondere
Natrium-, -salze der zuvor genannten Stoffe werden aus
Zweckmäßigkeits- und Wirtschaftlichkeitsgründen bevorzugt.
Eine andere Art von im vorliegenden brauchbaren Gerüststoffen umfaßt
verschiedene im wesentlichen wasserunlösliche Stoffe, welche
fähig sind, den Härtegehalt von Waschlaugen, wie z. B. durch
Ionenaustauschvorgänge, herabzusetzen. Beispiele für derartige
Gerüststoffmaterialien umfassen die phosphorylierten Gewebe gemäß
der US-PS 34 24 545.
Die komplexen Aluminosilikate, d. h. Materialien vom Zeolit-Typ,
sind im vorliegenden brauchbare Einweich- und Waschhilfsmittel,
indem sie Wasser weichmachen, d. h. die durch Ca++ bedingte Härte
beseitigen. Zu dem Zweck als Gerüststoffe und Weichmacher sind
sowohl die natürlich vorkommenden als auch die synthetischen
"Zeolite", insbesondere Zeolit-A und hydratisierter Zeolit A,
brauchbar. Eine Beschreibung von zeolitischen Materialien und
ein Verfahren zur Herstellung derselben ist in der US-PS 28 82 243
enthalten, auf welche verwiesen wird.
Die Bleichmittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung werden auf
eine beliebige herkömmliche Weise hergestellt, wie z. B. durch
Vermischen der Bestandteile durch Agglomeration, Verdichtung oder
Granulierung. Bei einem Verfahren zur Herstellung derartiger
Zusammensetzungen wird ein Gemisch aus den mit der oberflächen
aktiven Verbindung überzogenen Peroxysäureteilchen und Wasser,
welches 50 bis 80 Gew.-% Wasser enthält, in geeigneten
Anteilen mit den innerhalb derBleichmittelgranalien selbst zu
verwendenden Eventualkomponenten vereint. Eine derartige Kombination
von Bestandteilen wird sodann sorgfältig vermischt und
danach durch einen Extruder geführt. Das nudelförmige Extrudat
wird sodann in eine Granuliervorrichtung ("spheronizer"; und bekannt
unter dem Handelsnamen "Marumerizer") zur Bildung von annähernd
kugeligen Granalien gebracht, welche die mit der oberflächenaktiven
Verbindung beschichteten Peroxysäureteilchen enthalten.
Die Bleichmittelgranalien können sodann auf den geeigneten
Wassergehalt getrocknet werden. Nach Austritt aus der Granulier
vorrichtung werden derartige Granalien gesiebt, um gleichförmige
Granalien zu erhalten.
Die auf diese Weise hergestellten Bleichmittelgranalien können
sodann mit anderen Granalien aus wahlweise zu benutzenden Bleich-
oder Detergensmittelmaterialien vermischt werden. Der Teilchen
durchmesser sowohl der das Bleichmittel enthaltenden Granalien
als auch der wahlweise zu benutzenden Granalien zusätzlichen
Materials ist nicht kritisch. Wenn jedoch Zusammensetzungen hergestellt
werden sollen, welche kommerziell annehmbare Fließeigenschaften
aufweisen, werden bestimmte Granaliengrößen hoch bevorzugt.
Im allgemeinen liegen alle Granalien gemäß der Erfindung
vorzugsweise im Größenbereich von 100 bis 3000, insbesondere
100 bis 1 300 um.
Ferner wird die Fließfähigkeit erhöht, wenn erfindungsgemäße
Granalien von annähernd der gleichen Größe verwendet werden.
Infolgedessen schwankt das Verhältnis der durchschnittlichen
Granaliengröße der das Bleichmittel enthaltenden Granalien und
der wahlweise verwendeten Granalien aus anderen Materialien
zwischen 0,5 : 1 und 2,0 : 1.
Die Bleichmittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung werden
angewandt, indem man sie in einer solchen Menge auflöst,
die ausreicht, daß 1,0 ppm bis 100 ppm verfügbarer Sauerstoff
in Lösung vorliegt. Im allgemeinen entspricht dies 0,01
bis 0,2 Gew.-% der Zusammensetzung in Lösung. Zu bleichende
Textilien werden sodann mit derartigen wäßrigen Bleichlösungen
in Berührung gebracht.
Die Bleichmittelzusammmensetzungen gemäß der Erfindung werden durch
nachfolgende Beispiele näher erläutert:
Erfindungsgemäße Teilchen wurden hergestellt, indem 2,3 g Natrium-
C₁₃-alkylbenzolsulfonat in 30 g Wasser aufgelöst wurden, wonach
diese in 11,5 g feinverteilter Diperoxydecandicarbonsäure dispergiert
wurden, und das Gemisch sodann getrocknet wurde. Die getrockneten
Teilchen hatten einen Überzug aus oberflächenaktiver
Verbindung und zeigten einen Durchmesser von etwa 5 bis etwa 150
Mikron.
Folgender Test wurde durchgeführt, um die Löslichkeit der Peroxy
säureteilchen des Beispiels 1 zu messen.
1 l Wasser, in dem 1 g eines typischen anionischen Detergens gelöst
war, wurde mit einer solchen Menge an den Teilchen versetzt,
welche 20 ppm Diperoxydecandicarbonsäure lieferte, und die
Dispersion wurde 10 Minuten bei 21°C gemischt. Die gesamte Lösung/
Dispersion wurde filtriert, und das Filtrat wurde auf die Menge an
gelöster Peroxysäure analysiert.
Dasselbe Verfahren, wie zuvor beschrieben, wurde bei Diperoxydecan
dicarbonsäureteilchen eingehalten, welche keinen Überzug aus dem
Alkylbenzolsulfonat aufwiesen.
Die folgenden Ergebnisse hinsichtlich der Löslichkeit wurden für
die beiden zuvor beschriebenen Systeme erhalten. Das erfindungsgemäße
Gemisch wurde als Probe A bezeichnet. Die Lagerungszeiten
geben die Zeiten an, während derer die trockene Probe bei 49°C vor
dem Test gelagert worden war.
Hieraus ergibt sich, daß die Löslichkeit der erfindungsgemäßen
Teilchen nicht nur anfänglich, sondern auch nach einer Lagerung
bei 49°C der Löslichkeit der Peroxysäure allein überlegen ist.
Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten, wenn man andere Peroxysäuren,
wie z. B. Peroxyazelainsäure, anstelle von Diperoxydecandicarbonsäure,
und eine andere oberflächenaktive Verbindung verwendete.
Claims (8)
1. Teilchen aus einem Peroxysäure-Bleichmittel, enthaltend
einen Innenkern aus einer festen Peroxysäure und einen
Überzug aus einer oberflächenartigen Verbindung, dadurch
gekennzeichnet, daß die oberflächenaktive Verbindung in
einer Menge von 5 bis 100% bezogen auf die Peroxysäure
vorliegt und ein wasserlösliches anionisches Sulfat oder
Sulfonat, ein wasserlösliches semipolares Aminoxid oder
Phosphinoxid, eine zwitterionische Verbindung oder ein
Gemisch dieser Verbindungen ist und die überzogenen
Teilchen einen Durchmesser von 5 bis 100 µm aufweisen.
2. Teilchen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Peroxysäure eine aliphatische ist, und daß die oberflächen
aktive Verbindung ein Alkylbenzolsulfonat oder
Alkylsulfonat ist.
3. Teilchen gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Peroxysäure Diperoxyazelainsäure
oder Diperoxydecandicarbonsäure ist.
4. Peroxysäure-Bleichmittelzusammensetzung, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine wirksame Menge an Teilchen gemäß
Anspruch 1 bis 3 und, bezogen auf das Gewicht der Peroxysäure,
100 bis 200% eines Mittels zur Steuerung einer
exothermen Reaktion enthält.
5. Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß sie zusätzlich 0,005 bis 1% eines Schwermetallchelat
mittels enthält.
6. Zusammensetzung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie zusätzlich 60 bis 99% organischer oberflächenaktiver
Mittel und Gerüststoffe enthält.
7. Verfahren zur Herstellung der Teilchen gemäß Anspruch 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine feinverteilte
feste Peroxysäure in einer Lösung einer oberflächenaktiven
Verbindung in Wasser oder einem anderen geeigneten Lösungs
mittel dispergiert und die Dispersion sodann trocknet.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
man die oberflächenaktive Verbindung in einer Menge von
5 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Peroxysäure, und als
Lösungsmittel Wasser, niedrige Alkohole oder chlorierte
Lösungsmittel verwendet.
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