CA1051741A - Compositions solides pour le lavage, le nettoyage et le blanchiment et procedes pour leur fabrication et leur utilisation - Google Patents
Compositions solides pour le lavage, le nettoyage et le blanchiment et procedes pour leur fabrication et leur utilisationInfo
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Abstract
a) L'invention concerne des compositions solides pour le lavage, le nettoyage et blanchiment, un procédé pour les fabriquer et leur utilisation.b) Les compositions comprennent un composé basique et une polylactone solide dérivée d'un polymère d'un acide .alpha.-hydroxyacrylique.c) Les compositions sont utilisées pour laver et blanchir les articles textiles, pour laver la vaisselle en machine et pour le nettoyage de surfaces diverses.
Description
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La présente invention concerne des composition~ solides pour le lavage, le net~oyage et le blanchiment presentant une grande efficacite ainsi qu'un pro-cede pour fabriquer ces compositions et un procedai pour les utili~er.
Pour effectuer des operations de lavage, de nettoyage et de blanchiment, on utilise generalemene des compositions solides contenant de~ produits pre-sentant un caractère basique tels que par exemple des silicates, carbonates, polyphosphates ou hydroxytes de metaux alcalins ainsi que dee composes peroxy-genes comme les percarbonstes; perborates ou peroxydes de metaux alcalins. Le choix des composes peroxydes est bien entendu limite aux composes solides et jusqu'a present on n'a pas pu introduire, dans des compositions solides, du peroxyde d'hydrogène, Le~ composés peroxydés solides sont en général peu actifs lorsque le traitement de lavage est opere à une temperature relativement basse ou lor~ de~ traitements de courte durée. Pour pallier cet inconvenient, on ajoute ~ ces composes des ac~ivateurs qui permettent déjà à ba~se tempéra-ture, d'assurer à ces composes une efficacité acceptable. Toutefois, le choixdes activateurs est limite car un certain nombre d'entre eux ont un point de fusion trop bas pour qu'on puisse aisement les incorporer dans les compositions solides.
Outre les composes peroxydes, on ajoute egalement aux co~positions de ~ 20 lavage, de nettoyage et de blanchiment des agents tensioactifs qui sont le plus ; souvent des agents tensioactifs anioniques tels que les alkylarylsulfonate~ à
groupes alkyles superieurs et à noyau aromatique unique. Ces detergents syn-thetiques perdent cependant une partie de leur efficacite en presence d'eau dure. Aussi les utilise-t-on coniointement avec un ou plusieurs auxiliaires de detergence, appeles egalement "builders", dont une des fonctions principales consiste à sequestrer les ions responsables de la durete de l'eau. Les auxi-liaires de detergence les plus utilises à ce jour sont le tripolyphosphate de sodium et acces~oirement le nitrilotriacetate de~sodium. Ces composes presen-tent cependant l'inconvenient de provoquer l'eutrophisation des lacs et des eaux courantes dans lesquels les eaux residuaires en contenant sont devers2es vu la presence de phosphore ou d'azote dans leurs molecules.
Pour reduire la teneur en polyphosphates des compositions pour le lavage, le nettoyage et le blanchiment, on a envisage soit de remplacer ceux-ci par des builders ne contenant ni phosphore, ni a~ote, soit de remplacer au moins une partie des agents tensioactifs anioniques par des agents ten~ioactifs non ioniques. Les agents tensioactifs non ioniques etant moins influences par la dureté de }'eau que les anioniques, on peut réduire la teneur en phosphates, en augmentant la proportion de tensioactifs non ioniques.
Comme agents tensioactifs non ioniques, on utilis2 couramment les produit~
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qui dolvent leur solubilité dans l'eau à la présence de chaînes polyéther, de groupes aminoxydes, sulfoxydes ou phosphinoxydes, de groupes alkylolamides, ainsi qu'en général à une accumulation de groupes hydroxyles. Les agents tensioactifs non ioniques les plus souvent utilisés sont les alcools à longues cha~nes carbonées éthoxylées avec de }'oxvde d'éthylène. Ils comprennant géné-ralement une chaîne alkyle de 12 à 18 atomes de carbone et une moyenne de 10 à 19 unités oxyde d'éthylène.
Le principal inconvénient des compositions à teneur en agents tensioactifs ~ non ioniques élevée apparaît toutefois lors de leur fabrication. Les tensio-; 10 actifs non ioniques présentant un pouvoir détergent suffisamment élevé ont une teneur en oxyde d'éthylène telle qu'ils se présentent en général sous la forme d'un liquide visqueux ou d'une pâte à température ambiante et ne conviennent par conséquent pas à leur addition directe à la poudre détergente sèche.
D'autre part, il a été établi que si l'on incorpore une quantité trop impor-tante, par exemple supérieure à 5 % en poids, d'agent tensioactif non ionique à la composition avant son séchage par pulvérisation, on se heurte à un impor-tant problème de capacité du sécheur : ces agents tensioactifs se décomposant -~ à la température habituellement utilisée dans les atomiseurs, on est donc obligé d'abaisser cette temp rature et partant la capacité du sécheur, sans quoi une dense fumée noire s'échappe de la tour d'atomisation, provoquant une -` forte pollution de l'air.
La Demanderesse a maintenant découvert un nouveau "builder" solide pour compositions solides de lavage qui, lorsqu'il est utilisé conjointement avec un composé basique, séquestre plus efficacement que les autres "builders" connus ~
25 les ions responsables de la dureté de l'eau, qui ne contient ni phosphore ni `
azote et qui permet d'incorporer aux compositions de lavage des quantités rela-tives très importantes de produits qui ne sont pas solides tels que les acti-vateurs de composés peroxydés, les agents tensioactifs non ioniques et le peroxyde d'hydrogène.
La présente invention concerne donc des compositions solides pour le lavage, le nettoyage et le blanchiment qui contiennent au moins un composé ba-sique et une polylactone solide dérivée d'un polym~re d'un acide ~-hydroxyacry-lique contenant des unités monomériques de formule Rl OH
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où Rl et R2 représentent l'hydrogène ou un groupement alkyle comprenant de I à
3 atomes de carbone.
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Les polylacton~s utilisées suivant l'invention sont des esters inter- et intra-moléculaires d'homo- ou de co-polymeres d'acides a-hydroxyacryliques.
~ans ces polylactones, environ 30 à 100 % et en général 40 à 100 % des fonc-tions acides des unités monomériques ~-hydroxyacryliques sont estérifiées par des fonctions alcools.
De préférence, on utilise des polylactones dérivées de polymères d'acides ~-hydroxyacryliques pour lesquels R1 et R2 représentent un atome d'hydrogène ou un groupement méthyle, R1 et ~2 pouvant etre identiques ou différents. Les meilleurs résultats sont obtenus avec les polylactones dérivées de polymères où R1 et R2 représentent l'hydrogène.
Les polymères dont sont dérivées les polylactones de la présente invention sont choisis panni les homo- ou co-polymères contenant des unités telles que définies ci-dessus, du même type ou de plusieurs types différents. Lorsqu'on - utilise des copolymères, on les choisit parmi ceux qui contiennent au moins 50 %
d'unités telles que définies ci-dessus et,de préférence parmi ceux qui contien-nent au moins 65 % de pareil~s~nités. Les meilleurs résultats sont obtenusavec les po~y~ères qui ne contiennent qU~ des unités telles que définies ci-dessus.
Parmi les copolymères dont les polylactones sont utilisables, figurent ceux qui contiennent des unités dérivées de monomères vinyliques substitués ,~ 20 par des groupements choisis parmi les groupements hydroxyles et carboxyles.
Avantageusement, ces copolymères contiennent des unités acryliques de formule ~C~R3)(R4) - CH(COOH) ~
où R3 et R4 représentent un atome d'hydrogène ou un ~roupement alkyle compre-nant de 1 à 3 atomes de carbone. Parmi ces copolymères, on préfère utiliser ceux contenant des unités dérivées de l'acide acrylique non substitué où R3 et R4 représentent l'hydrogène.
I,a polylactone dérivée de l'acide poly-~-hydroxyacrylique non substitué
conduit au meilleur résultat.
La masse moléculaire moyenne des polymères de l'acide ~-hydroxyacrylique dont est dérivée la polylactone utilisée suivant l'invention, déterminée au moyen de la relation de F~ORY à partir de résultats combinés d'ultracentrifuga-tionet de mesure de viscosité intrinsèque ~. Manderkern et P.J. Flory,J. Chem.
Pbysics, 1952, 20, p.212-214),est supérieure à environ 300 et est comprise avan-~ tageusement entre 5000 et 1 000 000 et de préférence entre 10 000 et 600 000.
- 35 Quel que soit leur degré de polymérisation et leur taux de lactonisation, les polylactones utilisées dans le cadre de la présente invention doivent être solides à la température ordinaire. Par contre, les sels alcalins ou d'ammo-niu~ des polymères d'acides ~-hydroxyacryliques correspondants, doivent être facilement solubles dans l'eau ~ la température ordinaire. Il n'est pas -- . . . . . . . . ..
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nécessaire que les polylactones utilisées selon l'invention soient solublesdans l'eau. Ainsi, la polylactone de l'acide poly-x-hydroxyacrylique non substitué
preparée selon le brevet belge 817 679 déposé le 15.7.1974 au nom de la Deman~-resse est insoluble dansl'eau et convient cependant particulièrement bien pour les compositions solides selon l'invention. En effet, la Demanderesse a consta-té de façon surprenante que lorsque la composition solide contenant un composé
basique et la polylactone du polymère del'acide ~-hydroxyacrylique est mise en contact avecl'eau, la polylactone s'hydrolyse instantanément pour donner le sel -~ correspondant du polymère del'acide ~-hydroxyacrylique qui estsoluble dans l'eau.
Les polylactones utilisables suivant la présente invention peuvent être préparées par toute méthode connue en soi. A titre d'exemple non limitatif, on peut s'inspirer des procédés décrits par C.S. Marvel et al (J. Am. Chem.
Soc., 1940, 62, p.3~95-498), par L.M. Minsk et W.O. Kenyon (J. Am. Chem. Soc., 1950, 72, p.2650-654) ou par la Demanderesse elle-même (brevet belge 817 679 15 déposé le 15.7.1974).
I.es compositions pour le lavage suivant l'invention contiennent également un composé basique. Par composé basique, la Demanderesse entend désigner tous les composés solubles dans l'eau qu; lui confèrent un pH alcalin.
Les composés basiques peuvent etre choisis avantageusement parmi les sili-cates, phosphates, carbonates, borates ou hydroxydes d'ammonium ou de métauxalcalins tels que le sodium ou le potassium ou encore les dérivés peroxydéstels que les perborates, percarbonates, perphosphates ou peroxydes d'ammonium ou de métaux alcalins tels que le sodium ou le potassium. D'autres dérivés à carac-, tère basique peuvent bien entendu etre également utilisés. Le percarbonate de sodium et le perborate de sodium se sont révélés particulièrement intéres-sants dans les compositions suivant l'invention. En effet, les compositions ; contenant du percarbonate de sodium ou du perborate de sodium en mélange avec la polylactone selon l'invention se sont révélées encore plus efficaces lors du lavage,- que des compositions conventionnelles contenant respectivement du percarbonate de sodium ou du perborate de sodium, car elles permettent notam-ment de diminuer encore le taux d'incrustation des salissures dans les tissus.
La quantité de composés basiques introduite dans la composition solide est en general superieure à 0,05 mole par 100 g de polylactone et est de prefe-rence comprise entre 0,1 et 20 mole par 100 g de polylactone. D'autres quan-tités peuvent egalement convenir pour des applications particulières. On peutpar exemple etre amene à utiliser des quantités de compose basique très éle-vees selon l'application. On peut egalement mettre en oeuvre plusieurs compo-ses basiques différents.
La quantite totale de melange compose basique-polylactone dans la composi-tion solide peut être tres variable. Elle dépend de l'usage particulier qui . ~ .
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~ s~7~l doit en être fait ; des teneurs supérieures à 1 % en poids du poids total de la composition et de préference superieures à 3 % en poids sont le plus sou-vent utilisees.
Le mélange composé basique-polylactone suivant l'invention possède de bonne~propriétés séquestrantes. Ces propriétés séquestrantes sont véri~iées pour les ions métalliques en général et particulièrement pour les ions déter-minant la dureté de l'eau c'est-à-dire, principalement, les ions calcium et magnésium. En outre la polylactone utilisée dans le melange presente l'avan-tage de ne pas contenir de l'azote ni du phosphore dans la molecule. Les elé-ments les plus susceptibles de causer l'eutrophisation des algues se trouventainsi éliminés.
En outre, ce mélange présente l'avantage de conférer aux compositions d'autres propriétés très intéressantes telles qu'un bon pouvoir d'antiredépo-sition des salissures.
Les compositions suivant l'invention peuvent également contenir d'autres substances choisies en fonction du domaine spécial d'application de la compo-Yition, Parmi celles-ci, on peut citer les composés peroxydes autres que ceux signalés ci-dessus tels que par exemple l'eau oxygénée, les agents tensioactifs cationiques, anioniques, non ioniques, amphotères ou ampholytiques,les activateurs des persels, les azurants optiques, les inhibiteurs de mousse, les en~ymes, les inhibiteurs de ternissement et agents d'an~iredeposition des salissures, les désinfectants, les inhibiteurs de corrosion, les parfums, les j colorants, les agents servant à regler le pH, les agents capables de liberer du chlore actif, etc. De plus, ces compositions peuvent egalement contenir des builders supplémentaires tels que notamment le tripolyphosphate de sodium, le nitrilotriacétate de sodium ou tout autre builder connu. Toutefois, ceux-ci doivent normalement etre utilises en quantites moindres que celles utili-sées dans les compositions conventionnelles. L'emploi simultsné du mélange composé basique-polylactone et de~tripolyphosphate de sodium s'est révéle très intéressant.
Parmi les agents tensioactifs anioniques pouvant être incorporés dans les ` compositions figurent notamment les sulfonates et sulfates tels que lesalkylarylsulfonates comme le dodecylben~ènesulfonate, les alkylethylsulfonates, les alkénylsulfonates, les alkylsulfonates, les sulfates d'alkyle, les esters ; 35 d'~-sulfoacide gras, les sulfates d'alcools ou d'amides éthoxyles, ..... D'autres agents tensioactifs anioniques appropries sont les savons alcalins d'acides ~ gras de provenance naturelle ou synthétique. Les agents tensioactifs anioniques peuvent être sous la forme de sels de sodium, de potassium ou d'ammonium, ou encore de sels de bases organiques comme la monoéthanolamine, la diethanol-, , . . .: . , . , , . . . .:.. ., .~ ' ~5~7~L
amine ou la triéthanolamine.
Comme exemples d'agents tensioactifs cationiques, on peut citer notamment le chlorhydrate d'octadécylamine ainsi que d'autres dérivés du type ammonium quaternaire d'amines à longues chaînes linéaires contenant de 8 ~ 18 atomes de carbone.
Les agents tensioactifs ampholytiques et amphotères peuvent comprendre des dérivés tels que le 3-(N,~-diméthyl-N-hexadécylammonio)propane-l-sulfonate ou le 3-(N,N-diméthyl-N-hexadécylammonio)2-hydroxypropane-1-sulfonate, les .
alkylsulfobétaines, les amidoalkènesulfonates, les amines -~
aliphatiques sùbstituées par un groupe carboxy-, sulfo-, phosphato- ou phosphino-, De nombreux agents tensioactifs non loniques peuvent également être utilisés tels que les condensats d'éthers de polyols avec des alcools à longue chaîne, des acides gras et -des alkylphénols pouvant contenir de 3 à 30 groupes éther de glycol et de 8 à 20 atomes de carbone dans la chaîne alkylée, les produits d'addition de l'oxyde d'éthylène au polypropylène glycol, les oxydes d'amine et oxysulfures contenant au moins un radical en C10-C20 éventuellement éthoxylés, et les condensats d'oxydes d'alkyle avec des amines ou amides.
Cette liste d'agents tensioactifs est donnée à
titre exemplatif; il est évident que d'autres agents tensio-actifs que ceux signalés ci-dessus peuvent également convenir, ~
tels que ceux cités dans le livre "Surface Active Agents" de :
, ~ A.M. Schwarz et J~Wo Perry ou dans le brevet Etats-Unis ., 3 159 581. On peut utiliser un seul type d'agents ten.qio-actifs d~nsla composition faisant l'objet de la présente 30 invention ou des mélanges d'agents tensioactifs.
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Les compositions suivant l'invention peuvent également contenir des activateurs des persels tels que par exemple - des anhydrides d'acides organiques comme l'acide succinique, l'acide phthalique, l'acide adipique, l'acide maléique, l'acide chlorobenzoique, l'acide glutarique, l'acide acétique, l'acide isophthalique, - des esters aryliques d'acides aliphatiques ayant des substituants électronégatifs sur le noyau phényle comme le p.acétoxybenzènesulfonate de sodium, l'acide acétylsalicylique, l'acide chloroacétylsalicylique, le p.butyroxybenzènesulfonate de sodium, l'acide p.acétoxybenzoique, le chloroacétyl-phénol-4-sulfonate de potassium, l'acide 3,~,5-tri(chloroacétyl)-gallique, - des dérivés contenant un ou plusieurs atomes d'azote et deux groupes acyle fixés sur le même atome d'azote comme la N,N-diacétylaniline, la tétraacétyléthylènediamine, la tri-.
et tétra-acétylméthylènediamine, la tri- et tétraacétyl-hydrazine, la tripropionylhydrazine, la N,N-diacétyl-N'-benzoylhydrazine, la tétraacétylhexaméthylènediamine, laN,N-diacétyl-p-toluidine, la N,N-diacétyl-p-chloroaniline, la N,N-dibutyrylaniline, la N,N,0-triacétyl hydroxylamine, - des dérivés acylés de la 2,4,6-tri~hydroxy-l,3,5-triazine comme le di- et le triacétylcyanurate, le tripropionylcyanurate, le dicyclohexanoylcyanurate, - de la diméthylglyoxime acétylée, - du benzoylimidazole, - des composés azolinone tels que décrits dans le brevet Etats-Unis 3 775 333 déposé le 30.6.1972 au nom de American Cyanamid.
D'autres activateurs des persels peuvent également convenir.
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~5~7~1 Comme enzymes, on utilisera par exemple des enzymes de la classe des protéases, des lipases, et des amylases.
Comme inhibiteurs de ternissement et agents d'antiredéposition des salissures, on utilisera par exemple le benzotriazole ou l'éthylènethiourée et la carboxyméthyl-cellulose ou la polyvinylpyrolidone.
Les silicates solubles de sodium et de potassium peuvent entre autres être utilisés comme inhi~iteurs de corrosion.
Comme agents capables de libérer du chlore actif, on peut citer les phosphates trisodiques chlorés, des composés organiques N-chloro comme le dichloroisocyanurate ; de sodium, l'acide trichloroisocyanurique, les N-chloro-benæène- ou -toluène- sulfonamides, Lorsque les additifs que l'on désire incorporer à
une composition solide suivant l'invention sont liquides ou pâteux à une température inférieure à 180C, ils peuvent ; -néanmoins y être ajoutés très facilement. En effet, les - 20 polylactones utilisées sont capables d'adsorber jusqu'à
environ 150% de leur poids d'un produit liquide ou pât~ux.
Ceci constitue un avantage supplémentaire particulièrement important des compositions selon l'invention puisqu'on peut y ajouter jusqu'à 150% du poids de polylactone et, de préférence, de 10 à 140% du poids de polylactone d'un adjuvant liquide ou pâteux.
Cet avantage se révèle décisif lorsqu'on désire incorporer dans une composition solide pour lavage un agent tensioactif qui se présente sous forme liquide ou pâteuse, de préférence un agent tensioactif non ionique. Rappelons en ef~et que ces derniers présentent l'avantage d'être moins .
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sensibles à la dureté de l'eau ce qui permet l'utilisation de moins grandes quantités d'agents séquestrants. Or l'utilisation des agents tensioactifs non ioniques dans les compositions solides avait été entravée jusqu'à présent par leur état liquide ou pâteux aux températures inférieures à
180C. L'invention permet de franchir cet obstacle. On peut ainsi avantageusement adsorber sur la polylactone faisant partie de la composition selon l'invention des agents tensio-actifs non ioniques tels que par exemple des dérivés éthoxylés.
- 10 La grande capacité d'adsorption de la polylactone permet également d'introduire des activants des persels liquides ou pâteux à des température inférieures à 180C.
Ceci permet désormais d'envisager l'emploi d'une gamme beaucoup plus étendue d'activants des persels dans les ; compositions solides pour le lavage. Les polylactones selon l'invention conviennent notamment particulièrement bien comme support pour la N,N,O-triacétylhydroxylamine. Cet activant étant liquide à la température ordinaire ne peut être aisément incorporé dans les compositions solides de lavage.
On a constaté que grâce aux polylactones utilisées selon la présente invention, on pouvait introduire de grandes quantités de ce produit dans les compositions solides de lavage en l'adsorbant sur ladite polylactone à raison de 10 à 150% du poids de cette dernière.
La polylactone présente de plus l'avantage de pouvoir également adsorber de grandes quantités de peroxyde d'hydrogène. Pour réaliser de telles compositions, on utilise avantageusement du peroxyde d'hydrogène en solution , aqueuse à 10-70% et de préférence à environ 30% en poids.
L'introduction directe de peroxyde d'hydrogène dans ces compositions permet de supprimer ou de réduire l'addition des persels ~perborates, percarbonates, etc...) ~ _ g _ .~
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qui sont habituellement utilisés pour obtenir des - compositions solides à pouvoir oxydant et qui doivent être synthétisés à partir de peroxyde d'hydrogène.
On peut bien entendu adsorber simultanément différents adjuvants liquides ou pâteux sur la polylactone.
Dans ce cas, la quantité totale d'adjuvants adsorbés ne dépassera pas 150% du-poids de la polylactone. On peut ainsi par exemple adsorber simultanément sur la polylactone une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène et un agent tensioactif non ionique. Dans ce cas, on obtient des granules de polylactone présentant une teneur en oxygène ~ ~ `
actif relativement élevée et une stabilité accrue lors du -stockage.
La présente invention concerne également l'utilisation des compositions solides définies ci-dessus pou~ le lavage et le blanchiment des textiles et des fibres, le lavage en machine de la vaisselle, le nettoyage des appareils, réservoirs, canalisations et surfaces de toute espèce que ce soit pour des usages industriels ou domestiques comme par exemple le lavage fin à la main ou à la machine, le lavage à température élevée dans des machines à tambour, le prélavage, le nettoyage des surfaces de céramique, verre, ~métal, plastique, bois, le blanchiment des matières ;' cellulosiques (pâtes à papier, bois ... ), le blanchiment des huiles et des graisses, etc.
La température à laquelle on peut utiliser les compositions suivant l'invention est comprise généralement entre O et 130C. Généralement on utilise des températures comprises entre 20 et 105C~ La température dépend de la nature de l'article que l'on désire laver, nettoyer ou blanchir et de la technique utilisée.
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Un exemple de composition typique pouvant convenir pour le blanchiment contiendra notamment en poids - de 10 à 95% d'un ou de plusieurs composés peroxydés - de 0 à 60% d'un ou de plusieurs activateurs de composés peroxydés - de 0,1 à 80% de polylactone éventuel.lement mélangée avec ~ un builder connu ; - de 0 à 50% d'un agent tensioactif - de 0 à 50% d'un composé basique dont la présence est indispensable si le composé peroxydé ne possède pas de : caractère basique.
: De telles compositions sont utilisées à raison de 0,5 à 20 g par litre d'eau et les températures d'utilisation varient entre 20 et 130C, le temps de blanchiment pouvant varier entre 1 et 200 minutes.
Ces compositions peuvent contenir un composé
peroxydé solide tel que les percarbonates, perborates, etc.
ou un solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène qui, dans ce cas, est adsorbée sur la polylactone, ou simultànément les deux types de composés.
Pour le lavage, on utilisera par exemple une . composition pouvant contenir en poids notamment . .
- de 1 à 60% d'agent tensioacti~ :~
:' - de 1 à 90% de polylactone éventuellement mélangée avec d'autres builders connus . - de 5 à 50% d'un ou de plusieurs composés à caractère i basique pouvant éventuellement être des composés peroxydés - de 0 à 60% d'un ou de plusieurs activateurs de composés . peroxydés.
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De telles compositions sont utilisées à raison de 0,5 à 20 g par litre d'eau à des températures comprises entre 10 et 110C et pendant des temps pouvant aller de 2 à 100 minutes. :
Les compositions pour le lavage de la vaisselle en machine peuvent par exemple contenir en poids notamment - de 1 à 60% de polylactone éventuellement mélangée avec un builder connu - de 1 à 50% d'un silicate alcalin soluble ~.
- de 0,2 à 70% d'un composé basique - de 0 à 10% d'un composé libérant du chlore actif - de 0 à 20% d'un agent tensioactif.
De telles compositions sont utilisées à raison de 0,5 à 15 ~ par litre d'eau à des températures comprises entre 20 et 80C pendant des temps pouvant aller de 1 à
-~ . - 100 minutes.
IJne composition typique pouvant convenir pour le récurage contiendra en . , ' :
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poids notamment - de I à 20 % d'agent tensioactif - de 0,1 à 25 % de polylactone éventuellement mélangée avec un builder connu - de 40 à 95 % d'abrasif - de 0,1 à 20 % de composé basique - de 0 à 10 ~ de composé capable de liberer du chlore actif.
Le nettoyage de surfaces d'appareils contaminés par des impuretés orga-niques ou inorganiques et utilisés notamment dans les industries ali~entaires peut se faire à des températures comprises entre 20 et 90 C pendant des temps de 2 à 120 minutes en utilisant de I à 100 g par litre d'eau d'une composition contenant en poids notamment - de I à 40 % d'un hydroxyde de métal alcalin - de 3 à 70 % de polylactone éventuellement mélangée avec un autre builderconnu - de 0,1 à 30 % de silicate alcalin - de 0,1 à 15 % d'agent tensioactif - de 0 à 30 % de tripolyphosphate.
Les exemples de compositions ci-dessus sont bien entendu donnés à titre ; exemplatif et non limitatif. D'autres compositions contenant les deux consti-tuants selon l'invention peuvent également être utilisées.
La présente invention concerne en outre un procédé pour la fabrication des compositions solides définies ci-dessus. Ces compositions peuvent être préparées selon toute technique connue en soi, par mélange, granulation ou séchage par pulvérisation.
Les granules de polylactone peuvent être obtenus par des méthodes habi-tuelles. Par exemple, le polymère peut etre compacté puis concassé et tamisé, ; ou encore être granulé notamment dans une presse à granules ou dans un mélan-geur puis concassé et tamisé. Ces granulations peuvent être effectuées en .~ présence d'un liant tel que l'eau.
Si on désire utiliser dans la composition un adjuvant liquide ou pâteux, on l'incorpore aux granules dP polylactone de manière connue en soi~ par exemple par simple mélange, éventuellement à chaud a in de rendre l'adjuvant , plus fluide, on peut également mélanger l'adjuvant liquide avec la polylactone sous forme de poudre fine en présence d'un l-iant puis granuler et sécher le mélange obtenu.
Les granules de polylactone éventuellement imprégnés d'adjuvant liquide ' peuven~ être enrobés pour accroître leur résistance mécanique. Cet enrobage ~ -peut se faire notamment en lit fluide.
Lors de la préparation des granules de polylactone on veillera à ce que leur densité apparente et leurs dimensions soient voisines de celles des autres . , , ~L0~7~
constituants de la composition de manière à ce qu'il n'apparaisse pas de ségrégation dans le produit fini lors du stockage. Le diamètre moyen des granules sera compris de préférence entre 0,1 et 1,5 mm.
Comme il a été dit précédemment, il est indispensable que les polylactones utilisées dans le cadre de la présente invention soient associées à un composé
basique. En effet, si les compositions ne comportent pas pareil composé, la polylactone est incapable de remplir sa fonction de builder en séquestrant les ions responsables de la dureté de l'eau.
On a observé de fa~con surprenante que les f compositions contenant le mélange polylactone-composé
basique faisant l'objet de la présente invention sont plus efficaces, lorsqu'elles sont ajoutées directement à l'état ~, solide dans le milieu de lavage, de nettoyage ou de blanchiment, que les compositions similaires où la poly-~` l lactone est remplacée par une quantité correspondante du poly-~-hydroxyacrylate correspondant à leur hydrolyse.
~fin de mieux mettre en évidence les résultats remarquables obtenus selon le proc~dé d'invention, nous donnons ci-dessous, à titre exemplatif, quelques résultats d'essais.
Exemple de lavaqe N 1 Cet exemple a pour but de comparer l'efficacité
1 de lavage d'une composition contenant un composé basique 1 et la polylactone selon l'invention à celle d'une composition similaire dans laquelle la polylactone est remplacée par un builder connu, le poly-~-hydroxyacrylate de sodium.
.
. .
.. . ... . .
, . . .. : . : . . . . : .
... . .
Les essais de lavage ont été réalisés dans une machine à lessiver de laboratoire Terg-0-tometer* fabriquée par US Testing Co Hoboken (USA) au moyen de poudres à
lessiver dont la composition est donnée au Tableau I.
Les conditions de lavage sont les suivantes:
- température : 60C
- durée : 10 minutes - vitesse d'agitation : 80 coups par minute - eau mise en oeuvre : - dureté : 15 degrés français - rapport Ca/Mg: 4:1 - volume: 1 litre - poudre ~ lessiver incorporée : 2 g/l - éprouvettes de tissu à laver : - 5 pièces tachées de même nature - 5 pièces blanches de m8me tissue que les pièces tachées - poids de tissu/poids de solution: 1/50.
Les éprouvettes de tissu à laver sont souillées par du noir de fumée et une matière grasse. Di~férents - types d'éprouvettes ont été utilisées:
~ i * marque de commerce ,`
~ - lla -:1051'~
` 12 en coton préparées respectivement par ~ PA (Suisse) (coton 1), WFK Krefeld (RP~
(coton 2) et TEST F~BK]CS (USA) (coton 3) ainsi qu'en polyester-coton, en poly-a111ide et en acétate decellulose fabriquées par TEST FABRICS (USA).
Les eprouvettes de tissu à laver sont introduites dans la machine à lessi-ver moins de cinq minutes après l'introduction de ]a poudre à lessive.
L'effet du traitement de lavage sur les diverses éprouvettes est mesuré
par la variation de leur blancheur. La mesure de la blancheur est effectuée à l'aide d'un réflectomètre RFC 3 (Zeiss) muni d'un filtre trichromatique vert normalisé par CIE. Les valeurs obtenues pour les réflectances sont données en réflectance absolue.
Pour chaque éprouvette tachée, le taux d'élimination de la salissure, en %, c'est-à-dire le rapport salissure éliminée x 100, est donné par la formule:
sal lS sure a e]lmlner réflectance après lavage - réflectance avant lavage ré~lectance initiale (avant formationdes taches) - réflectance avantlavage x 0 l,e tau~: d'élimina~ion de la salissure est egal à la moyenne arithmétique des résultats précédents pour I'ensemble des éprouvettes d'un même type ; le taux moyen d'élimination de la salissure pour tous les types d'éprouvettes est quant à lui égal à la moyenne arithmétique des taux d'élimination de chaque type de salissure. Les résultats globaux sont donnés au Tableau I ci-après.
,, ~ .
' "
~L~5~
l3 Tableau I
'.' _ ,~
Poudre A I¦Poudre Réf.l¦Poudre A 2 Poudre Réf.2 selon I de selon de l'inventionl référence l'invention réference ,' I __ . _ : "
Composition de la poudre,% poids - Savon de suif hydrogene 3 3 3 3 - Agent tensioactif anionique LAS DOBANE JN * 2,5 2,5 2 2 (dodécylbenzènesulfonate) - Agents tensioactifs non ioniques ; -ALFOL éthoxyle . coupe en Cl6-CIg ethoxyl~e 6 6 O 0 à 50 mol.d'oxyde d'ethyl~ne . coupe en Clo-Cl2 éthoxylée 0,5 0,5 6 6 à 5 mol.d'o~yde d'ethylène - Silicate de sodium 10,5 10,5 l0,5 l0,5 - Percarbonate de sodium ~
(13,8 % d'oxygène actif) l4,5 14,5 l4,5 l~,5 - Polylactone dérivée del'ac~e I
poly-~-hydroxyacrylique l3,9 _ 11 _ (polds moleculaire moyen 40 000)à 90 %de produit sec de sodium _ 2l,~ _ l7,3 ;. - Sulfate de sodium anhydre 37,4 1 4l,2 45,7 46,7 - Carbonate de sodium ll,7 ¦ _ 7,3 _ '~: -- t -' Taux moyen d'élimination de 22,6 1 19,7 22,6 l9,9 la salissure ~ l .' ~
.. , ., ;, , L'examen du Tableau I montre que la polylactone se revèle être un builder ;. très efficace à de très faibles concentrations.
De plus, si on tient compte du fait que les poudres A I et A 2 donnent après hydrolyse les mêmes concentrations en poly-~-hydroxyacrylate que celles presentes respectivement dans les poudres de reference Ref.l et Ref.2, on constate que les poudres contenant la polylactone permettent en moyenne l'eli-mination d'un taux plus elevé de salissure. -~;
Exemple de lava~e N~ 2 ~ et exemple a pour but de comparer l'efficacite de lavage d'une composit~n dans laquelle on a remplacé tout ou partie du tripolyphosphate de sodium par la polylactone derivee de l'acide poly-~-hydroxyacrylique selon l'invention * marque de c~nerce : :
14 ~O~i~74~
à celle de la poudre commerciale correspondante ne contenant que du tripoly-phosphate de sodium.
- Les essais de lavage ont été réalisés dans les mêmes conditions que celles reprises à l'exemple de lavage N 1. La teneur en polylactone de toutes les ~5 compositions reprises au Tableau II ci-dessous a été adaptée jusqu7à donner un : taux moyen d'élimination de la salissure (tel que défini à l'exemple de lavage N 1) identique pour tous les essais.
Tableau II
_ , I a ~1 a -: 1 a a 3 ~v ~ 8 ~1 v ~ ~
~ - a ~ a ~ a ~ a ~ a ~ ~ ~ a .~ ¢ ~ ¢ ~ ~ ~ ~.~ ~ ~ ¢ ~a ~
:: ~ ; ~ - ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
',: ~ , ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
~ ~o a ~ ~ ~ a ~ ~ ~ ~ ~ a ., O, 51 U) UJ Ul I ~
. , l . ! .
. Composition de la poudre, % poids .
. - Savon de suif hydrogéné 3 3 3 3 3 j 3 3 - Agent tensioactif anionique : LAS DOBANE JN 2,5 , 2,5 2,5 2,5 2,5 i 2,5 2,5 (dodécylbenzènesulfonate) ~ - Agents tensioactifs non ioniques ;
.~ - ALFOL éthoxylé I l . coupe en C16-C18 éthoxylée6 6 6 6 6 ! 6 6 .~ à 50 mol d oxyde d'éthylène l l ~
: . coupe en C10-C12 éthoxylée 0,5 j 0,5 0,5 0,5 0,5 1 0,5 0,5 :~ à 5 mol. d'oxyde d'éthylène , l - Silicate de sodium 10,510,5 10,5 10,510,51 10,5 10,5 - Percarbonate de sodium (13,8 %14,S14,5 14,514,5 14,5 0 0 - Pe,rborate de sodium t10 % 0 0 0 0 0 20 20 d oxygène actif) s - Polylactone dérivée de l'acide . poly-a-hydroxyacrylique (poids13 9 12 8 9 2 5 O 13 9 O
moléculaire moyen 40 00Q) à 9O % ' de produit sec .
- Tripolyphosphate de sodium (STPP) 0 2 8,5 30 40 0 40 . - Sulfate de sodium anhydre37,438,2 41,2 30,5 23 22,6 8,2 ::
.:, - Carbonate de sodium 11,7 10 4,3 0 0 21 9,3 ', . __ __ _.
. , Taux moyen d'élimination de la salissure % 22,6 22,622,6 22,622,6 22,6 22,6 .(~
!
~, , -1 `.
-~ .
~ ~ 5 l 7 4 l L'examen des résultats donnés au Tableau II montre que pour obtenir un effet de détergence ident;que, il y a lieu d'utiliser des quantités plus faibles de polylactone que celles de tripolyphosphate de sodium.
D'autre part, de la comparaison des essais réalisés avec les poudres A 1 et A 4, il résulte que la polylactone est particulièrement efficace aux faibles - concentrations, En effet pour obtenir une détergence identique, on a remplace dans la poudre A 4, 10 g de STPP par 2,5 g de polylactone, soit un~ efficacite 4 fois plus grande pour la polylactone que pour le STPP, tandis que dans la poudre A 1 on a remplacé 40 g de STPP par 13,9 g de polylactone, soit une efficacité 2,9 fois plus grande pour la polylactone.
Exem le d'utilisation de la ol lactone comme sup ort N 1 P P Y . P
Cet exemple montre la capacité d'adsorption d'un adjuvant liquide par la polylactone. L'adjuvant liquide utilisé est un agent tensioactif non ionique le DOBANOL 45-11 constitué d'une coupe en C14-C15 éthoxylée à 11 molécules d'oxyde d'éthylène.
On a uti]isé des granules de la polylactone dérivée de l'acide poly-~
hydroxyacrylic1ue (poids mo]éculaire allant de 35 000 a 700 000) de diametre compris entre 0,50 - 0,84 mm.
Le procédé utilisé pour fixer l'agent tensioactif est le suivant.
L'agent tensioactif est introduit dans un mélangeur thermostatisé à 50 C.
-j Apres fusion de l'agent tensioactif, on introduit la polylactone et on mélange pendant 5 minutes a 50~ C. 0n refroidit a 25 C et on préleve un échantillon dont on mesure la tendance au mott~age (caking) et le poids spécifique apparent.L'appareillage utilisé pour mes,urer la tendance au mottage est constitué
; 25 d'une cellule cylindrique en cuivre ou en inox de 29,ô mm de diametre et de . 170 mm de haut pourvue a une extrémité d'un piston et a l'autre extrémité d'un bouchon de 10 mm d'épaisseur. On pese 50 g de produit que l'on tamise pendant ~; 5 minutes sur un tamis vibrant de 0,841 mm, on mesure la quantité de produit ; rejetée (r1) et la quantité de produit ayant traversé le tamis (P1). On re-constitue l'échantillon initial de 50 g et on l'introduit dans la cellule. ' On ferme au moyen du piston sur lequel on a déposé un poids supplémentaire de façon a avoir une pression de 0,35 kg/cm2. On laisse sejourner le tout dans une étuve ventilée pendant 17 heures à 42 C. On vide ensuite la cellule et on tamise pendant cinq minutes sur le même tamis vibreur de 0,841 mm et on me-sure le rejet ~r2) et la quantite ayant traversé le tamis (P2). La tendance ` au mottage (caking) en % est donnée par la relation suivante ,, r2 rl x 100 - x 100 : .
r2 + P2 r1 + P
* n~arque de c~nerce ~17~L
I,e poids specifique apparent par ecoulement libre, est determine par un procede analogue à celui décrit aux A.S.T.M. Stanclards D 392-38 et B 212-48, preconisés respectivement pour la mesure du poids specifique apparent des poudres à mouler et des poudres métalliques. L'appareillage utilisé est cepen-dant légèrement différent. Il comporte une trémie tronconique dont la grandebase a un diamètre de 53 mm et la petite base, munie d'un obturateur à ouver-ture totale, a un diamètre de 21 mm, la hauteur entre les bases étant de 58 mm et le volume utile d'environ 60 cm3.
- Le godet cylindrique d'un volume de 50 cm3 a un diamètre intérieur de - 10 37 mm et une hauteur égale à environ 46 mm. La base de la trémie est placée à 65 mm au-dessus du fond du godet. Le mode opératoire est identique à celui décrit aux standards ASTM. On ferme l'obturateur de la trémie et on remplit celle-ci avec le produit à examiner et on arase au niveau du bord supérieur de la trémie à l'aide d'une lame rectiligne. On dispose le godet dans l'axe de la trémie et on ouvre l'obturateur. Après écoulement de la matière, on arase au niveau supérieur du godet. Le poids specifique apparent par ecoule-ment libre est égal au rapport entre le poids de matlère dans le godet exprimé
en kg et le volume du godet exprime en dm3.
Les résultat en fonction de la quantite variable d'agent tensioactif pour un même poids de polylactone sont donnés au Tableau III ci-après.
Tableau III
,.. .
DOBANOL 45-11 Polylactone _ Poids spécifi-g g Coulablllte Caking que appa3rent ~' .. . _ _ _ . _ . . _ _ très bonne 0,1 0,48 93,75 75 très bonne _ _ 112,50 75 mottage non mesurable ., La polylactone imprégnée d'agent tensioactif est facile à granuler. Les granules obtenus présentent une bonne coulabilité et la coloration du produit n'est pas altérée.
` Exemple de lavagë N 3 Cet exemple montre l'efficacité de lavage d'une composition de matières convenant pour le lavage daas laquelle on a remplacé tout ou partie du tripoly-phosphate de la poudre de référence Réf.3 par la polylactone utilisée comme support d'agent tensioactif, conformément à l'exemple décrit ci-dessus.
- Le lavage a été réalisé dans les mêmes conditions que celles données à
''' ' .
l'exemple de lavage N 1 et le procédé opératoire était identique mis à part le fait que la solution de lavage a ét~ preparée un certain temps avant l'in-troduction des éprouvettes de tissu souillées. Le Tableau IV ci~après donne les compositions des diverses poudres à lessiver utilisées.
Tableau IV
: - Poudre Réf-3 ¦ A 6 ¦ A 7 ¦ A 8 ¦ A 9 % en poids _ _ _ ~_ _ ,~
~:~- Savon de suif hydrogéné 3 3 3 3 3 ~ :
..- Agent tensioactif anionique LAS DOBANE JN 2 52 5 2 5 2 5 2 5 (dodécylbenzenesulfonate) , , , , , - Agents tensioactifs non ioniques .
- A~FOL éthoxyl~ ..
: . coupe en C16-C 8 éthoxylée à 50 mol. 6 6 6 6 6 i: ;:. d'oxyde d'éthy~ene . j.
. coupe en C10-C12 éthoxylee à 5 mol 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 d'oxyde d'éthylene - DOBANOL 45~1 ]
. coupe en C14-C1s ethoxylée à 11 mol. _ 7 7 7 7 d'oxyde d'éthylène - Silicate de sodium 10,5 10,5 10,510,5 10,5 - Percarbonate de sodlum 14,5 14,5 14,514,5 14,5 . - Poly].actone dérivée de l~acide poly-~-~ hydroxyacrylique (poids moléculaire _ 7 7 7 7 . .
.. allant de 35 000 à 700 000) . - Tripolyphosphate de sodium (STPP) 40 22 12 2 _ . - Sulfate de sodium anhydre 23 27 37 47 49 ' .
, 5Les résultats obtenus sont rassemblés au Tableau V ci-dessous Tableau V
.. . .
~ . :'-.. Taux d'élimination de la salissure, %
,Poudre STPP Plac~tone DOBANOL Coton I Coton 2 Coton 3 Polyegter- amide ~c4tate : % % % lulose ':, _ _ _ _ . ~::
.1 Ref.. 3 40 _ _ 32,7 57,4 15,1 12,5 39,2 20,1 :.. ~
A 622 7 7 33,8 61,4 14,7 15,1 46,7 21,0 .
' A 712 7 7 27,6 54,5 15,2 13,9 33,1 19,8 A 8 2 7 7 18,8 41,2 14,7 12,5 18,6 18,6 .
A 9 _ 7 7 17,6 39,7 12,9 13,0 21,B 19,1 , ; , :
;
~L~5174~L s~
Les résultats des essais repris au Tableau V ci-avant montrent que l'on peut fortement diminuer la teneur en tripolyphosphate de sodium lorsqu'on utilise la polylactone grace au fait que les propriétés d'adsorption de la polylactone permettent d'introduire des q~antités supplémentaires d'un agent 5 tensioactif tel que le ~OBANOL sans observer une diminution nette du tsux ;~
d'élimination de la salissure. Dans certains cas, on n'observe meme pas de diminution de ce taux d'élimination des salissures lorsqu'on supprime complè-tement le STPP (voir polyester-coton).
Exemple d'utilisation de la polylactone comme support N 2 Cet exemple montre la capacité d'adsorption d'un adjuvant liquide par la polylactone. Le composé liquide est une solution aqueuse à 70 % en poids de peroxyde d'hydrogène.
On a utilisé une polylactone dérivée de l'acide poly-x-hydroxyacrylique de masse molaire moyenne égale ~ environ 50 000.
Le procédé utilisé pour fixer la solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène est le suivant.
On introduit 8 g de polylactone sechée dans 110 cm3 de benzène sec et on ~hauffe à reflux pendant 2 heures. Le mélange est refroidi à ~10 C et on introduit goutte à goutte sous agitation à environ 1500 tours/minute 3,93 g 20 d'une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène à 70 %. La durée d'introduc-tion est de 10 min. Après filtration et distillation sous vide du benzène, on recueille la polylactone imprégnée de peroxyde d'hydrogène.
La teneur en oxygène actif après séchage efit de 104 g par kg et la perte en oxygène actif après conservation pendant 4 jours à 32 C et à 80 %
d'humidité est de 1,3 %.
.
.
.. ~ 1.
La présente invention concerne des composition~ solides pour le lavage, le net~oyage et le blanchiment presentant une grande efficacite ainsi qu'un pro-cede pour fabriquer ces compositions et un procedai pour les utili~er.
Pour effectuer des operations de lavage, de nettoyage et de blanchiment, on utilise generalemene des compositions solides contenant de~ produits pre-sentant un caractère basique tels que par exemple des silicates, carbonates, polyphosphates ou hydroxytes de metaux alcalins ainsi que dee composes peroxy-genes comme les percarbonstes; perborates ou peroxydes de metaux alcalins. Le choix des composes peroxydes est bien entendu limite aux composes solides et jusqu'a present on n'a pas pu introduire, dans des compositions solides, du peroxyde d'hydrogène, Le~ composés peroxydés solides sont en général peu actifs lorsque le traitement de lavage est opere à une temperature relativement basse ou lor~ de~ traitements de courte durée. Pour pallier cet inconvenient, on ajoute ~ ces composes des ac~ivateurs qui permettent déjà à ba~se tempéra-ture, d'assurer à ces composes une efficacité acceptable. Toutefois, le choixdes activateurs est limite car un certain nombre d'entre eux ont un point de fusion trop bas pour qu'on puisse aisement les incorporer dans les compositions solides.
Outre les composes peroxydes, on ajoute egalement aux co~positions de ~ 20 lavage, de nettoyage et de blanchiment des agents tensioactifs qui sont le plus ; souvent des agents tensioactifs anioniques tels que les alkylarylsulfonate~ à
groupes alkyles superieurs et à noyau aromatique unique. Ces detergents syn-thetiques perdent cependant une partie de leur efficacite en presence d'eau dure. Aussi les utilise-t-on coniointement avec un ou plusieurs auxiliaires de detergence, appeles egalement "builders", dont une des fonctions principales consiste à sequestrer les ions responsables de la durete de l'eau. Les auxi-liaires de detergence les plus utilises à ce jour sont le tripolyphosphate de sodium et acces~oirement le nitrilotriacetate de~sodium. Ces composes presen-tent cependant l'inconvenient de provoquer l'eutrophisation des lacs et des eaux courantes dans lesquels les eaux residuaires en contenant sont devers2es vu la presence de phosphore ou d'azote dans leurs molecules.
Pour reduire la teneur en polyphosphates des compositions pour le lavage, le nettoyage et le blanchiment, on a envisage soit de remplacer ceux-ci par des builders ne contenant ni phosphore, ni a~ote, soit de remplacer au moins une partie des agents tensioactifs anioniques par des agents ten~ioactifs non ioniques. Les agents tensioactifs non ioniques etant moins influences par la dureté de }'eau que les anioniques, on peut réduire la teneur en phosphates, en augmentant la proportion de tensioactifs non ioniques.
Comme agents tensioactifs non ioniques, on utilis2 couramment les produit~
, .
,~ ~
.
.
~5~74~ :
qui dolvent leur solubilité dans l'eau à la présence de chaînes polyéther, de groupes aminoxydes, sulfoxydes ou phosphinoxydes, de groupes alkylolamides, ainsi qu'en général à une accumulation de groupes hydroxyles. Les agents tensioactifs non ioniques les plus souvent utilisés sont les alcools à longues cha~nes carbonées éthoxylées avec de }'oxvde d'éthylène. Ils comprennant géné-ralement une chaîne alkyle de 12 à 18 atomes de carbone et une moyenne de 10 à 19 unités oxyde d'éthylène.
Le principal inconvénient des compositions à teneur en agents tensioactifs ~ non ioniques élevée apparaît toutefois lors de leur fabrication. Les tensio-; 10 actifs non ioniques présentant un pouvoir détergent suffisamment élevé ont une teneur en oxyde d'éthylène telle qu'ils se présentent en général sous la forme d'un liquide visqueux ou d'une pâte à température ambiante et ne conviennent par conséquent pas à leur addition directe à la poudre détergente sèche.
D'autre part, il a été établi que si l'on incorpore une quantité trop impor-tante, par exemple supérieure à 5 % en poids, d'agent tensioactif non ionique à la composition avant son séchage par pulvérisation, on se heurte à un impor-tant problème de capacité du sécheur : ces agents tensioactifs se décomposant -~ à la température habituellement utilisée dans les atomiseurs, on est donc obligé d'abaisser cette temp rature et partant la capacité du sécheur, sans quoi une dense fumée noire s'échappe de la tour d'atomisation, provoquant une -` forte pollution de l'air.
La Demanderesse a maintenant découvert un nouveau "builder" solide pour compositions solides de lavage qui, lorsqu'il est utilisé conjointement avec un composé basique, séquestre plus efficacement que les autres "builders" connus ~
25 les ions responsables de la dureté de l'eau, qui ne contient ni phosphore ni `
azote et qui permet d'incorporer aux compositions de lavage des quantités rela-tives très importantes de produits qui ne sont pas solides tels que les acti-vateurs de composés peroxydés, les agents tensioactifs non ioniques et le peroxyde d'hydrogène.
La présente invention concerne donc des compositions solides pour le lavage, le nettoyage et le blanchiment qui contiennent au moins un composé ba-sique et une polylactone solide dérivée d'un polym~re d'un acide ~-hydroxyacry-lique contenant des unités monomériques de formule Rl OH
_ ~ _ .
où Rl et R2 représentent l'hydrogène ou un groupement alkyle comprenant de I à
3 atomes de carbone.
'' :' ~ :.
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:, ~os~74~
Les polylacton~s utilisées suivant l'invention sont des esters inter- et intra-moléculaires d'homo- ou de co-polymeres d'acides a-hydroxyacryliques.
~ans ces polylactones, environ 30 à 100 % et en général 40 à 100 % des fonc-tions acides des unités monomériques ~-hydroxyacryliques sont estérifiées par des fonctions alcools.
De préférence, on utilise des polylactones dérivées de polymères d'acides ~-hydroxyacryliques pour lesquels R1 et R2 représentent un atome d'hydrogène ou un groupement méthyle, R1 et ~2 pouvant etre identiques ou différents. Les meilleurs résultats sont obtenus avec les polylactones dérivées de polymères où R1 et R2 représentent l'hydrogène.
Les polymères dont sont dérivées les polylactones de la présente invention sont choisis panni les homo- ou co-polymères contenant des unités telles que définies ci-dessus, du même type ou de plusieurs types différents. Lorsqu'on - utilise des copolymères, on les choisit parmi ceux qui contiennent au moins 50 %
d'unités telles que définies ci-dessus et,de préférence parmi ceux qui contien-nent au moins 65 % de pareil~s~nités. Les meilleurs résultats sont obtenusavec les po~y~ères qui ne contiennent qU~ des unités telles que définies ci-dessus.
Parmi les copolymères dont les polylactones sont utilisables, figurent ceux qui contiennent des unités dérivées de monomères vinyliques substitués ,~ 20 par des groupements choisis parmi les groupements hydroxyles et carboxyles.
Avantageusement, ces copolymères contiennent des unités acryliques de formule ~C~R3)(R4) - CH(COOH) ~
où R3 et R4 représentent un atome d'hydrogène ou un ~roupement alkyle compre-nant de 1 à 3 atomes de carbone. Parmi ces copolymères, on préfère utiliser ceux contenant des unités dérivées de l'acide acrylique non substitué où R3 et R4 représentent l'hydrogène.
I,a polylactone dérivée de l'acide poly-~-hydroxyacrylique non substitué
conduit au meilleur résultat.
La masse moléculaire moyenne des polymères de l'acide ~-hydroxyacrylique dont est dérivée la polylactone utilisée suivant l'invention, déterminée au moyen de la relation de F~ORY à partir de résultats combinés d'ultracentrifuga-tionet de mesure de viscosité intrinsèque ~. Manderkern et P.J. Flory,J. Chem.
Pbysics, 1952, 20, p.212-214),est supérieure à environ 300 et est comprise avan-~ tageusement entre 5000 et 1 000 000 et de préférence entre 10 000 et 600 000.
- 35 Quel que soit leur degré de polymérisation et leur taux de lactonisation, les polylactones utilisées dans le cadre de la présente invention doivent être solides à la température ordinaire. Par contre, les sels alcalins ou d'ammo-niu~ des polymères d'acides ~-hydroxyacryliques correspondants, doivent être facilement solubles dans l'eau ~ la température ordinaire. Il n'est pas -- . . . . . . . . ..
~0~
nécessaire que les polylactones utilisées selon l'invention soient solublesdans l'eau. Ainsi, la polylactone de l'acide poly-x-hydroxyacrylique non substitué
preparée selon le brevet belge 817 679 déposé le 15.7.1974 au nom de la Deman~-resse est insoluble dansl'eau et convient cependant particulièrement bien pour les compositions solides selon l'invention. En effet, la Demanderesse a consta-té de façon surprenante que lorsque la composition solide contenant un composé
basique et la polylactone du polymère del'acide ~-hydroxyacrylique est mise en contact avecl'eau, la polylactone s'hydrolyse instantanément pour donner le sel -~ correspondant du polymère del'acide ~-hydroxyacrylique qui estsoluble dans l'eau.
Les polylactones utilisables suivant la présente invention peuvent être préparées par toute méthode connue en soi. A titre d'exemple non limitatif, on peut s'inspirer des procédés décrits par C.S. Marvel et al (J. Am. Chem.
Soc., 1940, 62, p.3~95-498), par L.M. Minsk et W.O. Kenyon (J. Am. Chem. Soc., 1950, 72, p.2650-654) ou par la Demanderesse elle-même (brevet belge 817 679 15 déposé le 15.7.1974).
I.es compositions pour le lavage suivant l'invention contiennent également un composé basique. Par composé basique, la Demanderesse entend désigner tous les composés solubles dans l'eau qu; lui confèrent un pH alcalin.
Les composés basiques peuvent etre choisis avantageusement parmi les sili-cates, phosphates, carbonates, borates ou hydroxydes d'ammonium ou de métauxalcalins tels que le sodium ou le potassium ou encore les dérivés peroxydéstels que les perborates, percarbonates, perphosphates ou peroxydes d'ammonium ou de métaux alcalins tels que le sodium ou le potassium. D'autres dérivés à carac-, tère basique peuvent bien entendu etre également utilisés. Le percarbonate de sodium et le perborate de sodium se sont révélés particulièrement intéres-sants dans les compositions suivant l'invention. En effet, les compositions ; contenant du percarbonate de sodium ou du perborate de sodium en mélange avec la polylactone selon l'invention se sont révélées encore plus efficaces lors du lavage,- que des compositions conventionnelles contenant respectivement du percarbonate de sodium ou du perborate de sodium, car elles permettent notam-ment de diminuer encore le taux d'incrustation des salissures dans les tissus.
La quantité de composés basiques introduite dans la composition solide est en general superieure à 0,05 mole par 100 g de polylactone et est de prefe-rence comprise entre 0,1 et 20 mole par 100 g de polylactone. D'autres quan-tités peuvent egalement convenir pour des applications particulières. On peutpar exemple etre amene à utiliser des quantités de compose basique très éle-vees selon l'application. On peut egalement mettre en oeuvre plusieurs compo-ses basiques différents.
La quantite totale de melange compose basique-polylactone dans la composi-tion solide peut être tres variable. Elle dépend de l'usage particulier qui . ~ .
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~ s~7~l doit en être fait ; des teneurs supérieures à 1 % en poids du poids total de la composition et de préference superieures à 3 % en poids sont le plus sou-vent utilisees.
Le mélange composé basique-polylactone suivant l'invention possède de bonne~propriétés séquestrantes. Ces propriétés séquestrantes sont véri~iées pour les ions métalliques en général et particulièrement pour les ions déter-minant la dureté de l'eau c'est-à-dire, principalement, les ions calcium et magnésium. En outre la polylactone utilisée dans le melange presente l'avan-tage de ne pas contenir de l'azote ni du phosphore dans la molecule. Les elé-ments les plus susceptibles de causer l'eutrophisation des algues se trouventainsi éliminés.
En outre, ce mélange présente l'avantage de conférer aux compositions d'autres propriétés très intéressantes telles qu'un bon pouvoir d'antiredépo-sition des salissures.
Les compositions suivant l'invention peuvent également contenir d'autres substances choisies en fonction du domaine spécial d'application de la compo-Yition, Parmi celles-ci, on peut citer les composés peroxydes autres que ceux signalés ci-dessus tels que par exemple l'eau oxygénée, les agents tensioactifs cationiques, anioniques, non ioniques, amphotères ou ampholytiques,les activateurs des persels, les azurants optiques, les inhibiteurs de mousse, les en~ymes, les inhibiteurs de ternissement et agents d'an~iredeposition des salissures, les désinfectants, les inhibiteurs de corrosion, les parfums, les j colorants, les agents servant à regler le pH, les agents capables de liberer du chlore actif, etc. De plus, ces compositions peuvent egalement contenir des builders supplémentaires tels que notamment le tripolyphosphate de sodium, le nitrilotriacétate de sodium ou tout autre builder connu. Toutefois, ceux-ci doivent normalement etre utilises en quantites moindres que celles utili-sées dans les compositions conventionnelles. L'emploi simultsné du mélange composé basique-polylactone et de~tripolyphosphate de sodium s'est révéle très intéressant.
Parmi les agents tensioactifs anioniques pouvant être incorporés dans les ` compositions figurent notamment les sulfonates et sulfates tels que lesalkylarylsulfonates comme le dodecylben~ènesulfonate, les alkylethylsulfonates, les alkénylsulfonates, les alkylsulfonates, les sulfates d'alkyle, les esters ; 35 d'~-sulfoacide gras, les sulfates d'alcools ou d'amides éthoxyles, ..... D'autres agents tensioactifs anioniques appropries sont les savons alcalins d'acides ~ gras de provenance naturelle ou synthétique. Les agents tensioactifs anioniques peuvent être sous la forme de sels de sodium, de potassium ou d'ammonium, ou encore de sels de bases organiques comme la monoéthanolamine, la diethanol-, , . . .: . , . , , . . . .:.. ., .~ ' ~5~7~L
amine ou la triéthanolamine.
Comme exemples d'agents tensioactifs cationiques, on peut citer notamment le chlorhydrate d'octadécylamine ainsi que d'autres dérivés du type ammonium quaternaire d'amines à longues chaînes linéaires contenant de 8 ~ 18 atomes de carbone.
Les agents tensioactifs ampholytiques et amphotères peuvent comprendre des dérivés tels que le 3-(N,~-diméthyl-N-hexadécylammonio)propane-l-sulfonate ou le 3-(N,N-diméthyl-N-hexadécylammonio)2-hydroxypropane-1-sulfonate, les .
alkylsulfobétaines, les amidoalkènesulfonates, les amines -~
aliphatiques sùbstituées par un groupe carboxy-, sulfo-, phosphato- ou phosphino-, De nombreux agents tensioactifs non loniques peuvent également être utilisés tels que les condensats d'éthers de polyols avec des alcools à longue chaîne, des acides gras et -des alkylphénols pouvant contenir de 3 à 30 groupes éther de glycol et de 8 à 20 atomes de carbone dans la chaîne alkylée, les produits d'addition de l'oxyde d'éthylène au polypropylène glycol, les oxydes d'amine et oxysulfures contenant au moins un radical en C10-C20 éventuellement éthoxylés, et les condensats d'oxydes d'alkyle avec des amines ou amides.
Cette liste d'agents tensioactifs est donnée à
titre exemplatif; il est évident que d'autres agents tensio-actifs que ceux signalés ci-dessus peuvent également convenir, ~
tels que ceux cités dans le livre "Surface Active Agents" de :
, ~ A.M. Schwarz et J~Wo Perry ou dans le brevet Etats-Unis ., 3 159 581. On peut utiliser un seul type d'agents ten.qio-actifs d~nsla composition faisant l'objet de la présente 30 invention ou des mélanges d'agents tensioactifs.
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Les compositions suivant l'invention peuvent également contenir des activateurs des persels tels que par exemple - des anhydrides d'acides organiques comme l'acide succinique, l'acide phthalique, l'acide adipique, l'acide maléique, l'acide chlorobenzoique, l'acide glutarique, l'acide acétique, l'acide isophthalique, - des esters aryliques d'acides aliphatiques ayant des substituants électronégatifs sur le noyau phényle comme le p.acétoxybenzènesulfonate de sodium, l'acide acétylsalicylique, l'acide chloroacétylsalicylique, le p.butyroxybenzènesulfonate de sodium, l'acide p.acétoxybenzoique, le chloroacétyl-phénol-4-sulfonate de potassium, l'acide 3,~,5-tri(chloroacétyl)-gallique, - des dérivés contenant un ou plusieurs atomes d'azote et deux groupes acyle fixés sur le même atome d'azote comme la N,N-diacétylaniline, la tétraacétyléthylènediamine, la tri-.
et tétra-acétylméthylènediamine, la tri- et tétraacétyl-hydrazine, la tripropionylhydrazine, la N,N-diacétyl-N'-benzoylhydrazine, la tétraacétylhexaméthylènediamine, laN,N-diacétyl-p-toluidine, la N,N-diacétyl-p-chloroaniline, la N,N-dibutyrylaniline, la N,N,0-triacétyl hydroxylamine, - des dérivés acylés de la 2,4,6-tri~hydroxy-l,3,5-triazine comme le di- et le triacétylcyanurate, le tripropionylcyanurate, le dicyclohexanoylcyanurate, - de la diméthylglyoxime acétylée, - du benzoylimidazole, - des composés azolinone tels que décrits dans le brevet Etats-Unis 3 775 333 déposé le 30.6.1972 au nom de American Cyanamid.
D'autres activateurs des persels peuvent également convenir.
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~5~7~1 Comme enzymes, on utilisera par exemple des enzymes de la classe des protéases, des lipases, et des amylases.
Comme inhibiteurs de ternissement et agents d'antiredéposition des salissures, on utilisera par exemple le benzotriazole ou l'éthylènethiourée et la carboxyméthyl-cellulose ou la polyvinylpyrolidone.
Les silicates solubles de sodium et de potassium peuvent entre autres être utilisés comme inhi~iteurs de corrosion.
Comme agents capables de libérer du chlore actif, on peut citer les phosphates trisodiques chlorés, des composés organiques N-chloro comme le dichloroisocyanurate ; de sodium, l'acide trichloroisocyanurique, les N-chloro-benæène- ou -toluène- sulfonamides, Lorsque les additifs que l'on désire incorporer à
une composition solide suivant l'invention sont liquides ou pâteux à une température inférieure à 180C, ils peuvent ; -néanmoins y être ajoutés très facilement. En effet, les - 20 polylactones utilisées sont capables d'adsorber jusqu'à
environ 150% de leur poids d'un produit liquide ou pât~ux.
Ceci constitue un avantage supplémentaire particulièrement important des compositions selon l'invention puisqu'on peut y ajouter jusqu'à 150% du poids de polylactone et, de préférence, de 10 à 140% du poids de polylactone d'un adjuvant liquide ou pâteux.
Cet avantage se révèle décisif lorsqu'on désire incorporer dans une composition solide pour lavage un agent tensioactif qui se présente sous forme liquide ou pâteuse, de préférence un agent tensioactif non ionique. Rappelons en ef~et que ces derniers présentent l'avantage d'être moins .
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~L05~'7~
sensibles à la dureté de l'eau ce qui permet l'utilisation de moins grandes quantités d'agents séquestrants. Or l'utilisation des agents tensioactifs non ioniques dans les compositions solides avait été entravée jusqu'à présent par leur état liquide ou pâteux aux températures inférieures à
180C. L'invention permet de franchir cet obstacle. On peut ainsi avantageusement adsorber sur la polylactone faisant partie de la composition selon l'invention des agents tensio-actifs non ioniques tels que par exemple des dérivés éthoxylés.
- 10 La grande capacité d'adsorption de la polylactone permet également d'introduire des activants des persels liquides ou pâteux à des température inférieures à 180C.
Ceci permet désormais d'envisager l'emploi d'une gamme beaucoup plus étendue d'activants des persels dans les ; compositions solides pour le lavage. Les polylactones selon l'invention conviennent notamment particulièrement bien comme support pour la N,N,O-triacétylhydroxylamine. Cet activant étant liquide à la température ordinaire ne peut être aisément incorporé dans les compositions solides de lavage.
On a constaté que grâce aux polylactones utilisées selon la présente invention, on pouvait introduire de grandes quantités de ce produit dans les compositions solides de lavage en l'adsorbant sur ladite polylactone à raison de 10 à 150% du poids de cette dernière.
La polylactone présente de plus l'avantage de pouvoir également adsorber de grandes quantités de peroxyde d'hydrogène. Pour réaliser de telles compositions, on utilise avantageusement du peroxyde d'hydrogène en solution , aqueuse à 10-70% et de préférence à environ 30% en poids.
L'introduction directe de peroxyde d'hydrogène dans ces compositions permet de supprimer ou de réduire l'addition des persels ~perborates, percarbonates, etc...) ~ _ g _ .~
~L05~7~3L
qui sont habituellement utilisés pour obtenir des - compositions solides à pouvoir oxydant et qui doivent être synthétisés à partir de peroxyde d'hydrogène.
On peut bien entendu adsorber simultanément différents adjuvants liquides ou pâteux sur la polylactone.
Dans ce cas, la quantité totale d'adjuvants adsorbés ne dépassera pas 150% du-poids de la polylactone. On peut ainsi par exemple adsorber simultanément sur la polylactone une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène et un agent tensioactif non ionique. Dans ce cas, on obtient des granules de polylactone présentant une teneur en oxygène ~ ~ `
actif relativement élevée et une stabilité accrue lors du -stockage.
La présente invention concerne également l'utilisation des compositions solides définies ci-dessus pou~ le lavage et le blanchiment des textiles et des fibres, le lavage en machine de la vaisselle, le nettoyage des appareils, réservoirs, canalisations et surfaces de toute espèce que ce soit pour des usages industriels ou domestiques comme par exemple le lavage fin à la main ou à la machine, le lavage à température élevée dans des machines à tambour, le prélavage, le nettoyage des surfaces de céramique, verre, ~métal, plastique, bois, le blanchiment des matières ;' cellulosiques (pâtes à papier, bois ... ), le blanchiment des huiles et des graisses, etc.
La température à laquelle on peut utiliser les compositions suivant l'invention est comprise généralement entre O et 130C. Généralement on utilise des températures comprises entre 20 et 105C~ La température dépend de la nature de l'article que l'on désire laver, nettoyer ou blanchir et de la technique utilisée.
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Un exemple de composition typique pouvant convenir pour le blanchiment contiendra notamment en poids - de 10 à 95% d'un ou de plusieurs composés peroxydés - de 0 à 60% d'un ou de plusieurs activateurs de composés peroxydés - de 0,1 à 80% de polylactone éventuel.lement mélangée avec ~ un builder connu ; - de 0 à 50% d'un agent tensioactif - de 0 à 50% d'un composé basique dont la présence est indispensable si le composé peroxydé ne possède pas de : caractère basique.
: De telles compositions sont utilisées à raison de 0,5 à 20 g par litre d'eau et les températures d'utilisation varient entre 20 et 130C, le temps de blanchiment pouvant varier entre 1 et 200 minutes.
Ces compositions peuvent contenir un composé
peroxydé solide tel que les percarbonates, perborates, etc.
ou un solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène qui, dans ce cas, est adsorbée sur la polylactone, ou simultànément les deux types de composés.
Pour le lavage, on utilisera par exemple une . composition pouvant contenir en poids notamment . .
- de 1 à 60% d'agent tensioacti~ :~
:' - de 1 à 90% de polylactone éventuellement mélangée avec d'autres builders connus . - de 5 à 50% d'un ou de plusieurs composés à caractère i basique pouvant éventuellement être des composés peroxydés - de 0 à 60% d'un ou de plusieurs activateurs de composés . peroxydés.
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- 9b -L7~3~
De telles compositions sont utilisées à raison de 0,5 à 20 g par litre d'eau à des températures comprises entre 10 et 110C et pendant des temps pouvant aller de 2 à 100 minutes. :
Les compositions pour le lavage de la vaisselle en machine peuvent par exemple contenir en poids notamment - de 1 à 60% de polylactone éventuellement mélangée avec un builder connu - de 1 à 50% d'un silicate alcalin soluble ~.
- de 0,2 à 70% d'un composé basique - de 0 à 10% d'un composé libérant du chlore actif - de 0 à 20% d'un agent tensioactif.
De telles compositions sont utilisées à raison de 0,5 à 15 ~ par litre d'eau à des températures comprises entre 20 et 80C pendant des temps pouvant aller de 1 à
-~ . - 100 minutes.
IJne composition typique pouvant convenir pour le récurage contiendra en . , ' :
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lo : ~
poids notamment - de I à 20 % d'agent tensioactif - de 0,1 à 25 % de polylactone éventuellement mélangée avec un builder connu - de 40 à 95 % d'abrasif - de 0,1 à 20 % de composé basique - de 0 à 10 ~ de composé capable de liberer du chlore actif.
Le nettoyage de surfaces d'appareils contaminés par des impuretés orga-niques ou inorganiques et utilisés notamment dans les industries ali~entaires peut se faire à des températures comprises entre 20 et 90 C pendant des temps de 2 à 120 minutes en utilisant de I à 100 g par litre d'eau d'une composition contenant en poids notamment - de I à 40 % d'un hydroxyde de métal alcalin - de 3 à 70 % de polylactone éventuellement mélangée avec un autre builderconnu - de 0,1 à 30 % de silicate alcalin - de 0,1 à 15 % d'agent tensioactif - de 0 à 30 % de tripolyphosphate.
Les exemples de compositions ci-dessus sont bien entendu donnés à titre ; exemplatif et non limitatif. D'autres compositions contenant les deux consti-tuants selon l'invention peuvent également être utilisées.
La présente invention concerne en outre un procédé pour la fabrication des compositions solides définies ci-dessus. Ces compositions peuvent être préparées selon toute technique connue en soi, par mélange, granulation ou séchage par pulvérisation.
Les granules de polylactone peuvent être obtenus par des méthodes habi-tuelles. Par exemple, le polymère peut etre compacté puis concassé et tamisé, ; ou encore être granulé notamment dans une presse à granules ou dans un mélan-geur puis concassé et tamisé. Ces granulations peuvent être effectuées en .~ présence d'un liant tel que l'eau.
Si on désire utiliser dans la composition un adjuvant liquide ou pâteux, on l'incorpore aux granules dP polylactone de manière connue en soi~ par exemple par simple mélange, éventuellement à chaud a in de rendre l'adjuvant , plus fluide, on peut également mélanger l'adjuvant liquide avec la polylactone sous forme de poudre fine en présence d'un l-iant puis granuler et sécher le mélange obtenu.
Les granules de polylactone éventuellement imprégnés d'adjuvant liquide ' peuven~ être enrobés pour accroître leur résistance mécanique. Cet enrobage ~ -peut se faire notamment en lit fluide.
Lors de la préparation des granules de polylactone on veillera à ce que leur densité apparente et leurs dimensions soient voisines de celles des autres . , , ~L0~7~
constituants de la composition de manière à ce qu'il n'apparaisse pas de ségrégation dans le produit fini lors du stockage. Le diamètre moyen des granules sera compris de préférence entre 0,1 et 1,5 mm.
Comme il a été dit précédemment, il est indispensable que les polylactones utilisées dans le cadre de la présente invention soient associées à un composé
basique. En effet, si les compositions ne comportent pas pareil composé, la polylactone est incapable de remplir sa fonction de builder en séquestrant les ions responsables de la dureté de l'eau.
On a observé de fa~con surprenante que les f compositions contenant le mélange polylactone-composé
basique faisant l'objet de la présente invention sont plus efficaces, lorsqu'elles sont ajoutées directement à l'état ~, solide dans le milieu de lavage, de nettoyage ou de blanchiment, que les compositions similaires où la poly-~` l lactone est remplacée par une quantité correspondante du poly-~-hydroxyacrylate correspondant à leur hydrolyse.
~fin de mieux mettre en évidence les résultats remarquables obtenus selon le proc~dé d'invention, nous donnons ci-dessous, à titre exemplatif, quelques résultats d'essais.
Exemple de lavaqe N 1 Cet exemple a pour but de comparer l'efficacité
1 de lavage d'une composition contenant un composé basique 1 et la polylactone selon l'invention à celle d'une composition similaire dans laquelle la polylactone est remplacée par un builder connu, le poly-~-hydroxyacrylate de sodium.
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Les essais de lavage ont été réalisés dans une machine à lessiver de laboratoire Terg-0-tometer* fabriquée par US Testing Co Hoboken (USA) au moyen de poudres à
lessiver dont la composition est donnée au Tableau I.
Les conditions de lavage sont les suivantes:
- température : 60C
- durée : 10 minutes - vitesse d'agitation : 80 coups par minute - eau mise en oeuvre : - dureté : 15 degrés français - rapport Ca/Mg: 4:1 - volume: 1 litre - poudre ~ lessiver incorporée : 2 g/l - éprouvettes de tissu à laver : - 5 pièces tachées de même nature - 5 pièces blanches de m8me tissue que les pièces tachées - poids de tissu/poids de solution: 1/50.
Les éprouvettes de tissu à laver sont souillées par du noir de fumée et une matière grasse. Di~férents - types d'éprouvettes ont été utilisées:
~ i * marque de commerce ,`
~ - lla -:1051'~
` 12 en coton préparées respectivement par ~ PA (Suisse) (coton 1), WFK Krefeld (RP~
(coton 2) et TEST F~BK]CS (USA) (coton 3) ainsi qu'en polyester-coton, en poly-a111ide et en acétate decellulose fabriquées par TEST FABRICS (USA).
Les eprouvettes de tissu à laver sont introduites dans la machine à lessi-ver moins de cinq minutes après l'introduction de ]a poudre à lessive.
L'effet du traitement de lavage sur les diverses éprouvettes est mesuré
par la variation de leur blancheur. La mesure de la blancheur est effectuée à l'aide d'un réflectomètre RFC 3 (Zeiss) muni d'un filtre trichromatique vert normalisé par CIE. Les valeurs obtenues pour les réflectances sont données en réflectance absolue.
Pour chaque éprouvette tachée, le taux d'élimination de la salissure, en %, c'est-à-dire le rapport salissure éliminée x 100, est donné par la formule:
sal lS sure a e]lmlner réflectance après lavage - réflectance avant lavage ré~lectance initiale (avant formationdes taches) - réflectance avantlavage x 0 l,e tau~: d'élimina~ion de la salissure est egal à la moyenne arithmétique des résultats précédents pour I'ensemble des éprouvettes d'un même type ; le taux moyen d'élimination de la salissure pour tous les types d'éprouvettes est quant à lui égal à la moyenne arithmétique des taux d'élimination de chaque type de salissure. Les résultats globaux sont donnés au Tableau I ci-après.
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~L~5~
l3 Tableau I
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Poudre A I¦Poudre Réf.l¦Poudre A 2 Poudre Réf.2 selon I de selon de l'inventionl référence l'invention réference ,' I __ . _ : "
Composition de la poudre,% poids - Savon de suif hydrogene 3 3 3 3 - Agent tensioactif anionique LAS DOBANE JN * 2,5 2,5 2 2 (dodécylbenzènesulfonate) - Agents tensioactifs non ioniques ; -ALFOL éthoxyle . coupe en Cl6-CIg ethoxyl~e 6 6 O 0 à 50 mol.d'oxyde d'ethyl~ne . coupe en Clo-Cl2 éthoxylée 0,5 0,5 6 6 à 5 mol.d'o~yde d'ethylène - Silicate de sodium 10,5 10,5 l0,5 l0,5 - Percarbonate de sodium ~
(13,8 % d'oxygène actif) l4,5 14,5 l4,5 l~,5 - Polylactone dérivée del'ac~e I
poly-~-hydroxyacrylique l3,9 _ 11 _ (polds moleculaire moyen 40 000)à 90 %de produit sec de sodium _ 2l,~ _ l7,3 ;. - Sulfate de sodium anhydre 37,4 1 4l,2 45,7 46,7 - Carbonate de sodium ll,7 ¦ _ 7,3 _ '~: -- t -' Taux moyen d'élimination de 22,6 1 19,7 22,6 l9,9 la salissure ~ l .' ~
.. , ., ;, , L'examen du Tableau I montre que la polylactone se revèle être un builder ;. très efficace à de très faibles concentrations.
De plus, si on tient compte du fait que les poudres A I et A 2 donnent après hydrolyse les mêmes concentrations en poly-~-hydroxyacrylate que celles presentes respectivement dans les poudres de reference Ref.l et Ref.2, on constate que les poudres contenant la polylactone permettent en moyenne l'eli-mination d'un taux plus elevé de salissure. -~;
Exemple de lava~e N~ 2 ~ et exemple a pour but de comparer l'efficacite de lavage d'une composit~n dans laquelle on a remplacé tout ou partie du tripolyphosphate de sodium par la polylactone derivee de l'acide poly-~-hydroxyacrylique selon l'invention * marque de c~nerce : :
14 ~O~i~74~
à celle de la poudre commerciale correspondante ne contenant que du tripoly-phosphate de sodium.
- Les essais de lavage ont été réalisés dans les mêmes conditions que celles reprises à l'exemple de lavage N 1. La teneur en polylactone de toutes les ~5 compositions reprises au Tableau II ci-dessous a été adaptée jusqu7à donner un : taux moyen d'élimination de la salissure (tel que défini à l'exemple de lavage N 1) identique pour tous les essais.
Tableau II
_ , I a ~1 a -: 1 a a 3 ~v ~ 8 ~1 v ~ ~
~ - a ~ a ~ a ~ a ~ a ~ ~ ~ a .~ ¢ ~ ¢ ~ ~ ~ ~.~ ~ ~ ¢ ~a ~
:: ~ ; ~ - ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
',: ~ , ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
~ ~o a ~ ~ ~ a ~ ~ ~ ~ ~ a ., O, 51 U) UJ Ul I ~
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. Composition de la poudre, % poids .
. - Savon de suif hydrogéné 3 3 3 3 3 j 3 3 - Agent tensioactif anionique : LAS DOBANE JN 2,5 , 2,5 2,5 2,5 2,5 i 2,5 2,5 (dodécylbenzènesulfonate) ~ - Agents tensioactifs non ioniques ;
.~ - ALFOL éthoxylé I l . coupe en C16-C18 éthoxylée6 6 6 6 6 ! 6 6 .~ à 50 mol d oxyde d'éthylène l l ~
: . coupe en C10-C12 éthoxylée 0,5 j 0,5 0,5 0,5 0,5 1 0,5 0,5 :~ à 5 mol. d'oxyde d'éthylène , l - Silicate de sodium 10,510,5 10,5 10,510,51 10,5 10,5 - Percarbonate de sodium (13,8 %14,S14,5 14,514,5 14,5 0 0 - Pe,rborate de sodium t10 % 0 0 0 0 0 20 20 d oxygène actif) s - Polylactone dérivée de l'acide . poly-a-hydroxyacrylique (poids13 9 12 8 9 2 5 O 13 9 O
moléculaire moyen 40 00Q) à 9O % ' de produit sec .
- Tripolyphosphate de sodium (STPP) 0 2 8,5 30 40 0 40 . - Sulfate de sodium anhydre37,438,2 41,2 30,5 23 22,6 8,2 ::
.:, - Carbonate de sodium 11,7 10 4,3 0 0 21 9,3 ', . __ __ _.
. , Taux moyen d'élimination de la salissure % 22,6 22,622,6 22,622,6 22,6 22,6 .(~
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~, , -1 `.
-~ .
~ ~ 5 l 7 4 l L'examen des résultats donnés au Tableau II montre que pour obtenir un effet de détergence ident;que, il y a lieu d'utiliser des quantités plus faibles de polylactone que celles de tripolyphosphate de sodium.
D'autre part, de la comparaison des essais réalisés avec les poudres A 1 et A 4, il résulte que la polylactone est particulièrement efficace aux faibles - concentrations, En effet pour obtenir une détergence identique, on a remplace dans la poudre A 4, 10 g de STPP par 2,5 g de polylactone, soit un~ efficacite 4 fois plus grande pour la polylactone que pour le STPP, tandis que dans la poudre A 1 on a remplacé 40 g de STPP par 13,9 g de polylactone, soit une efficacité 2,9 fois plus grande pour la polylactone.
Exem le d'utilisation de la ol lactone comme sup ort N 1 P P Y . P
Cet exemple montre la capacité d'adsorption d'un adjuvant liquide par la polylactone. L'adjuvant liquide utilisé est un agent tensioactif non ionique le DOBANOL 45-11 constitué d'une coupe en C14-C15 éthoxylée à 11 molécules d'oxyde d'éthylène.
On a uti]isé des granules de la polylactone dérivée de l'acide poly-~
hydroxyacrylic1ue (poids mo]éculaire allant de 35 000 a 700 000) de diametre compris entre 0,50 - 0,84 mm.
Le procédé utilisé pour fixer l'agent tensioactif est le suivant.
L'agent tensioactif est introduit dans un mélangeur thermostatisé à 50 C.
-j Apres fusion de l'agent tensioactif, on introduit la polylactone et on mélange pendant 5 minutes a 50~ C. 0n refroidit a 25 C et on préleve un échantillon dont on mesure la tendance au mott~age (caking) et le poids spécifique apparent.L'appareillage utilisé pour mes,urer la tendance au mottage est constitué
; 25 d'une cellule cylindrique en cuivre ou en inox de 29,ô mm de diametre et de . 170 mm de haut pourvue a une extrémité d'un piston et a l'autre extrémité d'un bouchon de 10 mm d'épaisseur. On pese 50 g de produit que l'on tamise pendant ~; 5 minutes sur un tamis vibrant de 0,841 mm, on mesure la quantité de produit ; rejetée (r1) et la quantité de produit ayant traversé le tamis (P1). On re-constitue l'échantillon initial de 50 g et on l'introduit dans la cellule. ' On ferme au moyen du piston sur lequel on a déposé un poids supplémentaire de façon a avoir une pression de 0,35 kg/cm2. On laisse sejourner le tout dans une étuve ventilée pendant 17 heures à 42 C. On vide ensuite la cellule et on tamise pendant cinq minutes sur le même tamis vibreur de 0,841 mm et on me-sure le rejet ~r2) et la quantite ayant traversé le tamis (P2). La tendance ` au mottage (caking) en % est donnée par la relation suivante ,, r2 rl x 100 - x 100 : .
r2 + P2 r1 + P
* n~arque de c~nerce ~17~L
I,e poids specifique apparent par ecoulement libre, est determine par un procede analogue à celui décrit aux A.S.T.M. Stanclards D 392-38 et B 212-48, preconisés respectivement pour la mesure du poids specifique apparent des poudres à mouler et des poudres métalliques. L'appareillage utilisé est cepen-dant légèrement différent. Il comporte une trémie tronconique dont la grandebase a un diamètre de 53 mm et la petite base, munie d'un obturateur à ouver-ture totale, a un diamètre de 21 mm, la hauteur entre les bases étant de 58 mm et le volume utile d'environ 60 cm3.
- Le godet cylindrique d'un volume de 50 cm3 a un diamètre intérieur de - 10 37 mm et une hauteur égale à environ 46 mm. La base de la trémie est placée à 65 mm au-dessus du fond du godet. Le mode opératoire est identique à celui décrit aux standards ASTM. On ferme l'obturateur de la trémie et on remplit celle-ci avec le produit à examiner et on arase au niveau du bord supérieur de la trémie à l'aide d'une lame rectiligne. On dispose le godet dans l'axe de la trémie et on ouvre l'obturateur. Après écoulement de la matière, on arase au niveau supérieur du godet. Le poids specifique apparent par ecoule-ment libre est égal au rapport entre le poids de matlère dans le godet exprimé
en kg et le volume du godet exprime en dm3.
Les résultat en fonction de la quantite variable d'agent tensioactif pour un même poids de polylactone sont donnés au Tableau III ci-après.
Tableau III
,.. .
DOBANOL 45-11 Polylactone _ Poids spécifi-g g Coulablllte Caking que appa3rent ~' .. . _ _ _ . _ . . _ _ très bonne 0,1 0,48 93,75 75 très bonne _ _ 112,50 75 mottage non mesurable ., La polylactone imprégnée d'agent tensioactif est facile à granuler. Les granules obtenus présentent une bonne coulabilité et la coloration du produit n'est pas altérée.
` Exemple de lavagë N 3 Cet exemple montre l'efficacité de lavage d'une composition de matières convenant pour le lavage daas laquelle on a remplacé tout ou partie du tripoly-phosphate de la poudre de référence Réf.3 par la polylactone utilisée comme support d'agent tensioactif, conformément à l'exemple décrit ci-dessus.
- Le lavage a été réalisé dans les mêmes conditions que celles données à
''' ' .
l'exemple de lavage N 1 et le procédé opératoire était identique mis à part le fait que la solution de lavage a ét~ preparée un certain temps avant l'in-troduction des éprouvettes de tissu souillées. Le Tableau IV ci~après donne les compositions des diverses poudres à lessiver utilisées.
Tableau IV
: - Poudre Réf-3 ¦ A 6 ¦ A 7 ¦ A 8 ¦ A 9 % en poids _ _ _ ~_ _ ,~
~:~- Savon de suif hydrogéné 3 3 3 3 3 ~ :
..- Agent tensioactif anionique LAS DOBANE JN 2 52 5 2 5 2 5 2 5 (dodécylbenzenesulfonate) , , , , , - Agents tensioactifs non ioniques .
- A~FOL éthoxyl~ ..
: . coupe en C16-C 8 éthoxylée à 50 mol. 6 6 6 6 6 i: ;:. d'oxyde d'éthy~ene . j.
. coupe en C10-C12 éthoxylee à 5 mol 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 d'oxyde d'éthylene - DOBANOL 45~1 ]
. coupe en C14-C1s ethoxylée à 11 mol. _ 7 7 7 7 d'oxyde d'éthylène - Silicate de sodium 10,5 10,5 10,510,5 10,5 - Percarbonate de sodlum 14,5 14,5 14,514,5 14,5 . - Poly].actone dérivée de l~acide poly-~-~ hydroxyacrylique (poids moléculaire _ 7 7 7 7 . .
.. allant de 35 000 à 700 000) . - Tripolyphosphate de sodium (STPP) 40 22 12 2 _ . - Sulfate de sodium anhydre 23 27 37 47 49 ' .
, 5Les résultats obtenus sont rassemblés au Tableau V ci-dessous Tableau V
.. . .
~ . :'-.. Taux d'élimination de la salissure, %
,Poudre STPP Plac~tone DOBANOL Coton I Coton 2 Coton 3 Polyegter- amide ~c4tate : % % % lulose ':, _ _ _ _ . ~::
.1 Ref.. 3 40 _ _ 32,7 57,4 15,1 12,5 39,2 20,1 :.. ~
A 622 7 7 33,8 61,4 14,7 15,1 46,7 21,0 .
' A 712 7 7 27,6 54,5 15,2 13,9 33,1 19,8 A 8 2 7 7 18,8 41,2 14,7 12,5 18,6 18,6 .
A 9 _ 7 7 17,6 39,7 12,9 13,0 21,B 19,1 , ; , :
;
~L~5174~L s~
Les résultats des essais repris au Tableau V ci-avant montrent que l'on peut fortement diminuer la teneur en tripolyphosphate de sodium lorsqu'on utilise la polylactone grace au fait que les propriétés d'adsorption de la polylactone permettent d'introduire des q~antités supplémentaires d'un agent 5 tensioactif tel que le ~OBANOL sans observer une diminution nette du tsux ;~
d'élimination de la salissure. Dans certains cas, on n'observe meme pas de diminution de ce taux d'élimination des salissures lorsqu'on supprime complè-tement le STPP (voir polyester-coton).
Exemple d'utilisation de la polylactone comme support N 2 Cet exemple montre la capacité d'adsorption d'un adjuvant liquide par la polylactone. Le composé liquide est une solution aqueuse à 70 % en poids de peroxyde d'hydrogène.
On a utilisé une polylactone dérivée de l'acide poly-x-hydroxyacrylique de masse molaire moyenne égale ~ environ 50 000.
Le procédé utilisé pour fixer la solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène est le suivant.
On introduit 8 g de polylactone sechée dans 110 cm3 de benzène sec et on ~hauffe à reflux pendant 2 heures. Le mélange est refroidi à ~10 C et on introduit goutte à goutte sous agitation à environ 1500 tours/minute 3,93 g 20 d'une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène à 70 %. La durée d'introduc-tion est de 10 min. Après filtration et distillation sous vide du benzène, on recueille la polylactone imprégnée de peroxyde d'hydrogène.
La teneur en oxygène actif après séchage efit de 104 g par kg et la perte en oxygène actif après conservation pendant 4 jours à 32 C et à 80 %
d'humidité est de 1,3 %.
.
.
.. ~ 1.
Claims (22)
1. Compositions solides pour le lavage, le nettoyage et le blanchiment, caractérisées en ce qu'elles contiennent au moins un composé basique soluble dans l'eau qui lui confère un pH alcalin et une polylactone solide dont la masse moléculaire minimale est d'environ 300 dérivée d'un polymère d'un acide .alpha.-hydroxyacrylique contenant au moins 50% en mole d'unités monomériques de formule où R1 et R2 représentent l'hydrogène ou un groupement alkyle comprenant de 1 à 3 atomes de carbone; la quantité de composés basiques introduite dans la composition solide étant supérieure à 0,05 mole par 100 g de polylactone.
2. Compositions selon la revendication 1, caractérisées en ce que le polymère est un polymère ne contenant que des unités monomériques de formule
3. Compositions suivant la revendication 1 ou 2, caractérisées en ce que R1 et R2 représentent l'hydrogène ou le groupement méthyle.
4. Compositions suivant la revendication 1 ou 2, caractérisées en ce que R1 et R2 représentent l'hydrogène.
5. Compositions suivant la revendication 1 ou 2, caractérisées en ce que la masse molaire du polymère est comprise entre 5000 et 1 000 000.
6. Compositions suivant la revendication 1 ou 2, caractéri-sées en ce que la polylactone est un ester inter- et intra-moléculai-re d'un polymère d'un acide .alpha.-hydroxyacrylique dont 30 à 100% des fonctions acides des unités monomériques .alpha.-hydroxyacryliques sont estérifiées par des fonctions alcools.
7. Compositions suivant la revendication 1, caractérisées en ce que le composé basïque est choisi parmi les silicates, phos-phates, carbonates, borates, hydroxydes, perborates, perphosphates et peroxydes d'ammonium ou de métaux alcalins.
8. Compositions suivant la revendication 7, caractérisées en ce que le métal alcalin est le sodium ou le potassium.
9. Compositions suivant l'une ou l'autre des revendica-tions 7 et 8, caractérisées en ce que le composé basique est le percarbonate de sodium.
10. Compositions suivant l'une ou l'autre des revendica-tions 7 et 8, caractérisées en ce que le composé basique est le perborate de sodium.
11. Compositions suivant la revendication 1 ou 2, caractérisées en ce qu'elles contiennent en outre un agent tensioactif.
12. Compositions suivant la revendication 1, caractérisées en ce qu'elles contiennent en outre au moins un adjuvant des compositions de lavage, de nettoyage et de blanchiment, liquide ou pâteux à des températures inférieures à 180°C, adsorbé sur la polylactone.
13. Compositions suivant la revendication 12, caractérisées en ce que la quantité d'adjuvant adsorbée sur la polylactone est comprise entre 10 et 140% du poids de polylactone.
14. Compositions suivant la revendication 12, caractérisées en ce que l'adjuvant adsorbé est un activateur des persels.
15. Compositions suivant la revendication 14, caractérisées en ce que l'activateur est la N,N,O-triacétyl-hydroxylamine.
16. Compositions suivant la revendication 12, caractérisées en ce que l'adjuvant adsorbé est un agent tensioactif.
17. Compositions suivant la revendication 16, caractérisées en ce que l'agent tensioactif est un agent tensioactif non ionique.
18. Compositions suivant la revendication 17, caractérisées en ce que l'agent tensioactif est un condensat d'alcool à longue chaîne alkylée avec de l'oxyde d'éthylène.
19. Compositions suivant la revendication 12, caractérisées en ce que l'adjuvant adsorbé est le peroxyde d'hydrogène.
20. Compositions suivant la revendication 19, caractérisées en ce que le peroxyde d'hydrogène est adsorbé sous forme de solution aqueuse.
21. Compositions suivant la revendication 20, caractérisées en ce que la solution aqueuse contient de 10 à 70% en poids de peroxyde d'hydrogène.
22. Procédé de lavage, de nettoyage et de blanchiment, caractérisé en ce que l'on utilise des compositions solides définies selon la revendication 1 ou 2 à une température comprise entre 0 et 130°C.
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