CN1018555B - 液态洗涤剂组合物 - Google Patents
液态洗涤剂组合物Info
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Abstract
适合于洗衣服用的液态洗涤剂组合物,它主要含有水、电解质、活性组分,并优选含有助洗剂。它包括空间填充的、类絮凝状的表面活性剂的聚集体,在聚集体中含有球晶,并以液态胶束水溶液的形式呈实质上连续状。它是剪切稀化的、可流动的、对剪应力稳定并在极端的气候条件以及高pH条件下是稳定的。
Description
本发明是有关新颖的、基于水的、可流动的液态洗涤剂的组合物,并优选含有有效量的助洗剂。
除了特别指出的相反情况或在上下文中以其它形式限定之外。下列引号中的术语,无论用在说明书或权利要求书中,都具有如下对它们所定义的内容。
在洗涤剂工艺技术中,有时不太精确地使用“助洗剂”这一术语,它包括所有的在洗涤剂配方中可提高其洗涤效果的非表面活性剂。然而,“助洗剂”这一典型的术语更常使用的是限于如下一些含义,其一意指防止或改善钙和镁离子洗涤的相反效果,例如离子的螯合、多价螯合、沉淀或吸收,其二意指它可作为碱源及缓冲剂。“助洗剂”这一术语在这里是更狭义的,它是有关能在相当大程度上改善钙的效应的添加剂。它包括三聚磷酸钠或三聚磷酸钾,以及其它磷酸盐和缩合磷酸盐,例如正磷酸、焦磷酸、偏磷酸或四聚磷酸的钠盐或钾盐,还有膦酸酯,例如乙酰二膦酸酯、氨基三亚甲膦酸及乙二胺四亚甲膦酸酯。它也包括碱金属碳酸盐、沸石以及诸如次氮基三乙酸盐、柠檬酸盐及乙二胺四乙酸盐等有机螯合剂,诸如以聚丙烯酸酯和以马来酸酐为基础的共聚物的聚合多元羧酸。
为了避免疑问,这里所使用的“助洗剂”包括水溶性的碱金属硅酸盐,例如硅酸钠,但是不包括诸如羧甲基纤维素,或聚乙烯吡咯烷酮等添加剂(其作用主要为污垢悬浮剂或作为抗再沉淀剂)。
这里所使用的“电解质”是表示在0℃时在水中具有溶解性的离子
化合物,其溶解度可用无水化合物百分重量来表示,至少为5%,它们在水溶液中至少部分离解生成离子,并且它们在所存在的浓度趋向于通过盐析作用降低表面活性剂在该溶液中的总的溶解度(包括胶囊浓度)。它包括可溶于水的,可离解的无机盐,例如碱金属或氨的氯化物,硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐、过硼酸盐以及聚磷酸盐,还有某些可溶于水的有机盐类,它们使表面活性剂脱溶或盐析,它不包括这样一些阳离子型盐类,这些盐类会与所存在的表面活性剂作用生成不溶于水的沉淀或者在组合物中仅为低溶的,例如氯化钙或硫酸钠。
这里所涉及的电解质的含量或浓度,是指总的已溶的电解质,其中包括任一已溶的助洗剂(如果该助洗剂也是一种电解质的话),但不包括任何悬浮的固体。
“水溶助长剂”表示所有这样的可溶于水的化合物,它使得表面活性剂在水溶液中的溶解性有增加的倾向。典型的水溶助长剂包括尿素及低级烷基苯磺酸的碱金属或铵盐类,例如甲苯磺酸钠和二甲苯磺酸钠。
一种具体的化合物是否是一种电解质或水溶助长剂,有时可取决于存在的活性成分。氯化钠一般被认为是一种典型的电解质,但是对于sultaines来说,其表现为水溶助长剂。这里所用的“电解质”和“水溶助长剂”需在提到具体活性成分时得以解释。
这里所使用的“肥皂”是指至少能少量溶于水的天然或合成的脂肪族单羧酸盐类,这些盐具有表面活性剂的性能。它们包括钠、钾、锂、铵及烷基醇胺的C8-22的天然和合成脂肪酸盐类,这些脂肪酸包括硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、蓖麻油酸、二十二碳烷酸及十二碳烷酸、树脂酸及支链的单羧酸。
“常用的少量组分”包括那些除了洗涤剂组合物中的水、活性成分、助洗剂及电解质以外的其它成分,它们在组合物中典型的百分比最多为5%,在有关的组合物中是相容的,成为一种易流动的、化学稳定的
非沉淀组合物。包括抗再沉淀剂、分散剂、防沫剂、香料、染料、光学增白剂、水溶助长剂、溶剂、缓冲剂、漂白剂、抗腐蚀剂、抗氧化剂、防腐剂、污垢抑制剂、湿润剂、酶及其稳定剂、漂白活化剂等。这里所用的“功能组分”意指在水洗液中能起有益作用的那些组分,它包括能促进组合物的水洗效果的组份,例如表面活性剂、助洗剂、漂白剂、光学增白剂、碱缓冲剂、酯及抗再沉淀剂、还有抗腐蚀剂和消沫剂,但不包括水、溶剂、染料、香料、水溶助长剂、氯化钠、硫酸钠、增溶剂及稳定剂(其专门作用是提供稳定性、流动性或者其它对于浓配制剂所需的特性)。“有效负载”意指功能组分占组合物总重量的百分重量。“活性组分”意指表面活性物质。
这里所涉及的所有的“离心分离”,除非另有指明,都规定是指在25℃,以800倍于重力的作用力进行离心分离17小时。
这里所涉及的所有“高G离心分离”意指在25℃以20,000G离心分离。除非另有指明,高G离心分离都要进行5分钟。
这里所使用的“可分离相”的意思是指可倾流的洗涤剂组合物的组分或组分的混合物,它们可各自经离心分离从组合物中分离出来形成不同的液层。除非上下文需要其它的表示形式,所有涉及到可分离相的组合物都是指离心分离的物相的组合物,并且组合物结构都是涉及未离心分离的组合物。一个单一的可分离相可包含两个或多个不同的热力学相,并且不能用离心分离法使其彼此相互分离,例如稳定的乳化液或絮凝物。
这里所用的“分散的”是描述这样的一种物相,该相在至少另一相中呈离散的颗粒或液滴而不连续地分布着。“共连续体”意指两个或多个各自连续地延伸的相互渗入相,或在整个容器范围内呈连续网状态,或形成别的状态,即不连续或分散的单元相互作用生成一连续的基质,当体系处于静止时它倾向于保持每一单元相对于该基质的固定位置。
“相互分散的”意指两相或多相或是共连续的,或是一相或多相被分散在另一相或另一些相中。
所提到的“固相”是指在环境温度,在组合物中实际以固态形式存在的物质,它包括结晶的或水合作用的水(上下文另外指明者除外)。所涉及的固体包括微结晶的或潜晶的固体,潜晶固体意指该固体结晶不能用光学显微镜直接观察出来,只能推断其存在。“固体层”是指离心分离所形成的一种固态的、糊状的、不可倾流的胶状层。
“全部的水”是指存在于基本是水相中的液态水与组合物中任何其它形态的水的总体,例如结晶水或水合物中的水,或溶于或以其它形式存在于基本上是非水相中的水。
“干重量”是指在140℃干燥达恒定重量时余下的重量。
“配方”这一术语用来描述各组份的混合,这些组份构成了组合物的干重量。这样,同一个配方可以用许多不同干重百分比的组合物来举例说明。
“稳定的”是指在室温,在正常重力条件下,在三个月期间内不会有占总体积2%以上的新的液层自组合物的整体中分离出来。
“剪切试验”是指这样的试验,在500磅/平方英寸表压,使样品通过内部半径为0.25毫米,长度为40毫米的直管。在这里所述的所有测试方法的情况下,进行剪切试验,它是通过大口径的管将一样品吸入500毫升的压力容器中,用0.25毫米半径的管取代大口径的管,并在带压容器中施加500磅/平方英寸表压的氮气,直至容器被压空为止。而后,用大口径的管取代0.25毫米的管,重复上述循环,上述方法产生大约127,000秒-1的剪切速率。
“切变稳定”意指通过三次剪切试验后是稳定的,“切变不稳定”是指经过三次或低于三次的剪切试验,或者是在较低的剪切速率条件下是不稳定的。
“非切变敏感的”是指受到中度的切变之后,没有导致稳定性的损失和粘度的显著增加。切变敏感性是用Contraves的“Rheomat30”粘度计,锥和平板测量系统2测量的,在25℃,用一分钟,切变由0线性上升至280秒-1(向上斜),而后立即用一分钟线性下降至0秒-1(向下斜)。如果经该循环之后稳定,以及在向下斜切变为150秒-1时的粘度比在向上斜时大出不超过10%,则判断该组合物是非切变敏感的。
“温度稳定的”是指将20克重的样品浸没在保持90℃的水浴中110分钟,接着立即浸没在保持100℃的水浴内10分钟,经过这样加热处理之后,在24小时内,不会有占体积5%以上的新液层自组合物的整体中分离出来。
这里所涉及的洗涤剂组合物的“pH值”是由Pye Unicam 401玻璃/甘汞电极测定的。
“导电性”是指在25℃,频率为50千赫时所测定的比电导率。所提供的结果是在CDM3“RADIOMETER”电导测定电桥中使用CDC314流动和移液测定池测量所得。
“基本电导率极小值”是指活性组分对水有固定组成的液体洗涤剂组合物的电导率随着所溶解的电解质的浓度增加所作的曲线图,其中的电导率通常在开始时升高到最大值,然后降到最小值后又升高。该术语是指相应于该最小值的电解质的浓度,或指多个极小值之中的最低那个相应的所溶电解质的浓度。
除非特别指出之外,所有的百分数都是基于组合物总重量的重量百分数。
这里所涉及的所有的“粘度”,除有另外指明之外,都是在25℃,用20毫米内径,92毫米高的平底杯,用直径为13.7毫米、长度为44毫米的终端有45°水平角度的锥形浮子,及直径为4毫米的测量轴的浮子粘度计,旋转2分钟后测量的。从杯子的底部到浮子的顶端为23毫米。相
当于使用Contraves的测量系统为C的“Rheomat30”粘度计。
这里所用的“可倾流的”是指在136秒-1的剪切速率,具有小于2帕斯卡秒的粘度。
“粘度降”是指对剪切稀化的组合物在剪切速率为21秒-1时和剪切速率为136秒-1时所测得的粘度之间的差值。
“屈服点”在这里都是指在25℃,用RML系列ⅡDeer Rheometer仪器,使用No.MG7101部件所测得值。
“L1”相是指透明的、流动的、光学各向同性的表面活性剂在水中的胶束溶液,它是在高于临界胶束浓度的浓度出现的,其中的表面活性剂的分子聚集形成球形的、扁平的(盘状)或长球状的(杆状)的胶束。
“双层”包含一层大约为双分子厚的表面活性剂层,它是由相邻的平行的两层所形成的,每层所含的表面活性剂分子是这样排列的,分子的疏水部分是位于双层的内部,而分子的亲水部分是位于双层的外表面。“双层”在这里也包括交错层,它小于双分子的厚度。一个交错层可认为是一种双层,该两层相互渗入,两层分子中的疏水部分之间至少有一定程度的相互交错重叠。
“球晶”是指直径为0.1到50微米的球状物或扁球状物。球晶有时会畸变,呈扁平形、长球形、梨形或哑铃形的。“囊”是指由一双层包裹着液相的球晶。“多囊”是指一种含有一个或多个较小囊的囊。
“层状相”是指一种水合物固体相或液体结晶相,其中有许多双层;有基本上平行的排列形式,被水层或水溶液层所隔开,并有相当规则的晶格排列,晶格大小为25到70埃,当在组合物中有相当大的比例存在时,可经中子衍射很容易地测出来。在这里所表达的不包括集合的多囊。
“G”相是指一种液体结晶的层状相,在文献中也称“纯净”相或
“层状”相。对于任一给定的表面活性剂或其混合物的G相,一般都在很窄的浓度范围内存在。纯“G”相的鉴定通常通过将一样品置于偏振显微镜下,在交叉的偏振器之间检测而鉴别的。它的特征结构可根据Rosevear的经典著作JAOCS31卷628页(1954)或J Colloid and Interfacial Science30卷4号500页(1969)的论述来观测。
“球形G相”是指一种多囊,它是由基本上同心的表面活性剂双层球壳所构成的,由含水相和“G”相隔开而交替排列。典型普通的G相可含有少量的球形G相。
“Lye”是指含有电解质的含水液相,该相与第二液相彼此隔开或彼此交替出现,该第二液相中比Lye相中含有更多的活性组分和较少的电解质。
“层状相组合物”是指这样的一种组合物,其中表面活性剂的主要部分是以层状相存在,或者其中的层状相是抑制沉淀的主要因素,“球晶相组合物”是指这样的一种组合物,其中表面活性剂的主要部分是以球晶相存在,或者是指主要由球晶表面活性剂相抑制沉淀而成为稳定的组合物。
液态洗涤剂迄今为止主要应用于轻负荷洗涤,例如洗涤器皿。洗涤剂的重负荷洗涤市场例如衣物洗涤剂已由粉状洗涤剂所占领,其原因在于要达到有效量的表面活性剂的困难,特别是助洗剂难于掺入稳定的液态配方中。在理论上,液态洗涤剂应比粉状洗涤剂便宜,因为它免去了干燥,并在许多情况下用水代替粉状洗涤剂中通常使用的硫酸盐填加料。同时它还可能提供更大的方便,较之粉状洗涤剂更易溶于洗涤用水中。想要提供功能组份溶液的探索在工业化生产上并不十分成功。不成功的原因之一在于那些最常用和有经济效益的助洗剂,如三聚磷酸钠不能足量地溶解在含水的组合物中。而且,由于盐析作用,增加溶解的助洗剂量趋向于降低可溶解的表面活性剂的量,反之亦然。人们已作了尝
试,用焦磷酸钾助洗剂和活性组份的胺盐一起使用来替代钠盐,虽然它更易于溶解,但经济效益不佳。
含有高含量表面活性剂的未加助洗剂的液体洗涤剂已开发了洗衣服用的市场,但它不适用于硬水地区并且仅取得有限的成果,并且只限于法律禁用有效量助洗剂的市场,以及来自粉状产品的竞争不甚严重的场合。
用不同的方法试图使过量的助洗剂以固态悬浮于表面活性剂的液态胶束溶液或者乳浊液中,然而,存在如何稳定该体系,使助洗剂保持在悬浮液中并防止沉淀的问题。文献中已经提出大量的,相当复杂的配方,其中包括使用较贵的钾盐来替代廉价的钠盐,使用诸如水溶助长剂等增溶剂、分散剂或溶剂,所有这些都使降低成本的潜力难以实现。即使用了这些额外添加剂,人们认识到还需要使用比较低的固体助洗剂浓度,这就限制了洗涤效果。这一方法受到某些设想条件的限制:活性组份应尽可能多地溶于溶液中;活性组份的量应相当高;悬浮固体的量应保持在最小量以避免难于使悬浮液稳定和抗沉淀;必须使用特殊的增稠剂和稳定剂来防止沉淀;以及使表面活性剂退增溶的电解质应省去不用或者保持非常低的含量。
迄今为止,本技术领域的主要特征是它的经验性。还没有提出过可接受的通用性理论来解释某些组合物的稳定性以及其它一些组合物的不稳定性。因此还没有办法能预测哪些组合物将是稳定的,也没有一个一般性的方法能设计出一种新颖的稳定的液体洗涤剂。本技术领域中还没有可以通用的指南,甚至现有有关液体洗涤剂大部分专利的具体例子所提供的组合物,在几星期内就分离。相当少的例外显然是偶然发现的,但还没有可以进行处延推断的。
这种类型的产品已在欧洲和澳大利亚投入工业化生产,但还存在某些严重的缺陷。该产品的洗涤性能相当差,其原因是助洗剂相对于活性
组份之重量比例低,或是含碱量低。它们还表现出明显的不希望的对机械和/或热作用的敏感性(例如在经受切变或在过高或过低的气候温度条件下贮存时)。某些组合物因切变而分离,而另一些组合物变得过于粘稠。在0℃或40℃贮存之后,大多数发生分离。在本技术领域还未提出如何克服这些缺点。
除了已在工业化生产中开发的组合物外,在文献中还提出了许多不适于工业生产实际应用的组合物。从工业化生产考虑,这类组合物通常是不稳定的,或没有足够的稳定性以保证正常贮存中不产生沉淀,再不然,就洗涤效果来说其制造费用太贵。
近来已提出一批组合物,其中活性组份形成层状相的网状物,它可用离心分离自液相中分离出来,可以提供能支持住固体助洗剂悬浮颗粒的凝胶结构。该凝胶结构是通过加入足够量的电解质使得活性组份盐析出来而获得的,而且,为了形成一含水的Lye相和一个可分离的层状相,使含固体量保持在能稳定的含固体量阈值以上及能流动的固体量阈值以下。所需要的电解质的量取决于表面活性剂的亲水性和熔点,及是否有如水溶助长剂或溶剂等添加剂存在。上述凝胶组合物倾向于有较高的有效负荷和较高的助洗剂/活性组份之比,因而比已知的工业上生产的液态组合物更有经济效益。的确,上述最好的层状凝胶组合物是比最好的粉状洗涤剂更有经济效益的污垢去除剂。
然而,迄今为止所公开的层状组合物的流动性还低于某些用途的要求。
现在,我们已发现一组新颖的组合物,它含有电解质、活性组份以及水,它能够悬浮诸如助洗剂等固体而形成稳定的组合物,它兼具有改进的洗涤性能并具有满意的流动性。我们相信我们的新颖组合物因其具有过去未曾报道过的球晶结构而具有稳定性,并且发现了制备稳定的、可流动的、具有优良洗涤性能、以及能从很大范围的不同活性组份制成
洗涤剂组合物的一般方法。
本发明的最佳具体实施方案与迄今为止市场上产品相比,至少表现出以下一些优点:高负荷;高的助洗剂与表面活性剂之比;改进了稳定性;由于使用了廉价的组分及易于生产而降低了成本;高的可流动性;改进了洗涤性能;高的pH值和/或含碱量;在高的和/或低的贮存温度有良好的稳定性;及在切变时有满意的性能。
我们已经发现,当活性组分、溶解的电解质及水以一定的比例(这取决于所选择的具体活性组分及电解质)存在时,可获得一种稳定的球晶组合物,它能使诸如助洗剂等固体颗粒悬浮。我们已经发现了如何获得这类组合物,以及根据各种物理特性来鉴别它们。我们进一步发现了如何优选活性组分与电解质的最佳比值,使得到的组合物对于剪切应力,对于贮存中在各种气候下可能遇到的温度变化,以及对高的pH值或含碱量来说都是稳定的,并具有高的可流动性。与现有技术中所列举的层状相组合物不同,由于本发明的表面活性剂存在于球晶相中而不是在层状相中,所以本发明的组合物是稳定的。
有关液态洗涤剂的现有技术是极多的。然而,许多文献是有关轻负荷液态洗涤剂的,以及加了或未添加助洗剂的清澈透明的液态洗涤剂(其中所有的组分都存在于溶液中的)。对于本发明来说,这些文献都可不计在内。它们的助洗剂含量比所需量少得多。
近来,有关现有技术水平的总结性概述的文献有JAOCS(April1981)P356A-“重负荷洗涤剂”“(Heavy Duty Laundry Detergents”),它包括了工业化生产中可选用的典型的液态洗涤剂配方的评论,以及由Marcel Dekker公司1981年在表面活性剂科学系列书中出版的,Rutkowski著的“洗衣用洗涤剂的最新变化”“Recent Changes in Laundry Detergents”。
有关制成加足量助洗剂的液态洗涤剂的问题,有三种主要的研究途
径:一是表面活性剂在助洗剂水相溶液中呈乳浊液状,一是固体助洗剂在水溶液或表面活性剂乳浊液中呈悬浮状,再一是固体助洗剂在具有层状相表面活性剂基质的凝胶中呈悬浮状。
第一种研究方法的例子有美国专利3,235,505;3,346,503;3,351,557;3,509,059;3,574,122;3,328,309及加拿大专利917,031。这些专利都论及一种可溶于水的助洗剂的水溶液,其浓度应足以能盐析出表面活性剂(通常为一种液态非离子型的),而后者借助于各种乳化剂以胶体滴状分散在含水介质中。在每种情况下,该体系为纯净的乳浊液,一般含有相当低含量的助洗剂,并且由于价格高的可溶性助洗剂使得制造成本增高。
第二种研究方法的例子有,G.B.855,893;G.B.948,617;G.B.943,271;G.B.1,468,181;G.B.1,506,427;G.B.2,028,365;E.P.38,101;Australian P.522,983;U.S.P.4,018,720;U.S.P3,232,878;U.S.P.3,075,922及U.S.P.2,920,045。这些专利中所叙述的组合物是不稳定的,或是对温度不稳定,或是对剪切力不稳定。这些专利中有两篇专利相应实施例的工业化生产产品最近已在澳大利亚和欧洲市场上出现。特别是澳大利亚专利No.522,983的相应的组合物已获得工业化生产的成功,但对剪切是敏感的。
第三种研究方法在欧洲专利说明书No.0,086,614中作了叙述。所述的组合物呈现出一种层状、固体或液态结晶的表面活性剂基质。该组合物具有比某些用途中所希望的更高的粘度。
另一种不同的研究方法是将固体助洗剂悬浮于无水液态非离子型表面活性剂中,例如英国专利1,600,981。该体系的成本高,它受到选择表面活性剂的限制,并且漂洗性质也不令人满意。虽然,助洗剂相对于组合物整体的含量很高,但相对于活性组分却很低,因而成本效益是很低的。
几篇专利中讲到一种乳浊液,其中助洗剂是在乳浊液中的分散相,而不是在悬浮液中的分散相。美国专利4,057,506中叙述了三聚磷钠的纯净乳浊液的制备,而美国专利4,107,067中叙述了相反的乳浊液,其中助洗剂的水溶液分散在液态结晶的表面活性剂体系中。
许多专利的说明书中也涉及到硬表面的清洁剂,其中的磨料通常是悬浮在表面活性剂的水溶液中,例如G.B.2,031,455;U.S.P.3,281,367;U.S.P.3,813,349;U.S.P.3,956,158及U.S.P.4,302,347。然而,低含量的表面活性剂,没有助洗剂,而有高浓度的磨料存在,一般而言这些专利无助于洗衣用的洗涤剂配方的研究。
其它有可能感兴趣的出版物有澳大利亚专利507,431,其中叙述了助洗剂在含水表面活性剂中的悬浮液,它以羧甲基纤维素钠或粘土作为增稠剂而得到稳定。然而,在所列举的配方中的功能组份的含量,特别是助洗剂的含量,作为完全可接受的工业化生产的产品是不足的,而且对于提供有效贮存期限的稳定性也是不足的。
美国专利3,039,971中叙述了在溶液中含有助洗剂的洗涤剂糊胶。
法国专利2,283,951中,叙述了沸石助洗剂在非离子型表面活性体系中的悬浮作用;然而,组合物是粘稠的糊胶,而不是易流动的液体。
U.S.P.3,346,504和U.S.P.3,346,873中叙述了带有水溶助长剂的sultaines的增溶作用,它作为其中的电解质。
A.C.S.座谈会丛书No.194“Silicates in Detergents”中叙述了硅酸盐在液态洗涤剂中的作用。
可以不言而喻,上述所涉及的每一篇专利都是从非常广泛的现有技术中挑选出来的,并且从事后的观点来着重于其相应的部分,并利用本发明的知识作指导来进行这种选择和判断其重要性。在我们最初优先权申请的年代,本技术领域的普通人员,在未预知本发明的知识的情况下,必然不会视为特别重要而选择这些专利,或者必然不会对这些部分特别
感兴趣或是认为是有参考价值的。
上述的一般概述并不代表本领域普通的技术人员所掌握的本技术领域的全貌。
根据本发明的一个具体实施方案,可提供一种稳定的、可倾流的、液态洗涤剂的组合物,它具有固体悬浮性,其中包含水、活性组份,以及足够的电解质以形成稳定的分散相(其中至少含有部分活性组份),它相当于导电性对电解质浓度所作的曲线图上的极小值状态(其中包括基本电导率极小值),所说电解质的比例是在这样的范围内选定,使组合物对温度稳定及对剪切不敏感。
在上述具体实施方案中,优选的电解质浓度是足以提供一种剪切稳定的组合物。
根据上述具体实施方案,优选的组合物含有悬浮的固体,例如助洗剂和/或磨料。悬浮的固体可以不溶于含水液态介质中(该介质中已存在该固体的饱和量),或被包封在阻止它溶于该介质中的一种物质中。
根据进一步的具体实施方案,本发明提供了一种稳定的、可倾流的、液态洗涤剂组合物,它含有水、活性组份、电解质、及悬浮的固体,其中电解质的比例足以形成一个对剪切稳定的球晶组合物,它具有1~15达因·厘米-2的屈服点。
优选是屈服点大于1.5的组合物,较好是大于2,最好是大于2.5,例如优选的屈服点为大于3,小于10达因·厘米-2。优选在136秒-1时粘度小于1.5,较好是小于1的组合物,例如自0.2到0.6帕斯卡·秒。
该组合物可另外含有少量的有用组份。优先选用的活性组份的重量含量为10~20%,较好为10~14%,助洗剂对活性组份的比值为1.5∶1到3∶1,例如1.9∶1到2.5∶1。
根据本发明优先选用的具体实施方案,提供了一种可倾流的、稳定的、液态的洗涤剂组合物,其组成包括:水;占组合物总重量5~25%
的活性组份,它基本上由下列物质组成,(1)至少一种非乙氧基化的阴离子表面活性剂及(2)至少一种辅助表面活性剂,它能形成稳定的泡沫,(1)和(2)的比值是这样确定的,当可溶性电解质逐渐加入含有所说活性组份的含水混合液中,并达到所说的浓度时,达到基本导电率极小值时,该混合物是混浊的、稳定的;悬浮的固体助洗剂,助洗剂对于活性组份的总重量比值为1∶1到4∶1;以及溶解的电解质,所加入电解质的比率应足以形成一种稳定的组合物,并相应于含有所说的基本电导率极小值的导电性曲线的凹部,并且大于一个极小值,小于该极小值时组合物是对剪切敏感的,并且小于一个极大值,在小于该最大值时组合物是对温度稳定的。
根据进一步的具体实施方案,本发明提供一种稳定的、球晶的组合物,其组成包括活性组份,电解质,及水份,在20,000G进行高G离心分离90分钟后,不呈现出分离的透明的水相。
进一步详细说明,本发明提供稳定的,可倾流的、液态洗涤剂组合物,其组成包括水、活性组份及电解质,所有这些组合物至少部分地(不一定全部地)呈现出下列特征:它们含有和Lye或L1相交替出现的球晶相,最好含有和Lye或L1共连续的球晶相;它们基本上是非层状相;它们含有一个絮凝体系(优选它是空间填充物);它们还含有一个絮凝体系它是由含有活性组份的颗粒形成的,该活性组份最好是含有表面活性剂的球晶,典型的是具有表面活性剂与含水相(如Lye相)交替出现的同心球壳,并且具有60~100
的重复出现的空间,最好为70~90
,通常为75~85
,例如80
;它们含有球晶,其直径为0.5~5微米,最好为0.6~5微米,当它在交叉的偏光器间并经适当的放大后观察时,呈现出所谓的“Maltese交叉”结构;它们是剪切稀化的,它们具有大于0.35的粘度降,通常大于0.4,常大于0.45帕斯卡·秒,但最好小于2帕斯卡·秒,例如为0.475~1.5,特别是0.48~1.1帕斯卡·秒;它们具有高
的功能组份的有效负荷,典型的为大于20%(重量),例如25~75%,更经常的至少为30%;优先选用的至少为35%,最优先的至少为40%(按重量);它们含有高的助洗剂对活性组份的比值,例如大于1∶1,优先选用1.2∶1到4∶1,较好的为1.4∶1到4∶1,最好为1.5∶1到3.5∶1;它们含有占组合物重量5%以上的活性组份,最好大于8%;它们含有小于组合物重量的25%的活性组份,优先选用的是小于20%,通常小于15%,较好是小于14.5%,最好是小于14%,例如10~13.5%;它们在离心分离时形成单一的含水层和固体层,其中含水层的屈服点通常至少为1,优选至少为1.5达因·厘米-2,例如2~10达因·厘米-2以及在剪切速率为136秒-1时典型的粘度小于1.5帕斯卡·秒;在离心分离后形成占主要量的含水层,水层中的活性组份为组合物总的活性组份的50%以上,大于55%较好,例如大于60%,但小于90%,小于85%较好,例如小于80%,最好是75~65%;经高G离心分离90分钟后,未观察到透明的Lye层;组合物的pH值大于8.5,最好为9~13,例如9.5~12;用水将组合物冲稀制成0.5%(干重)的洗涤液,其pH值大于9.7,最好大于10,例如10.9~11.1;其碱性是足够大,含有0.5%(干重)的100毫升洗涤液至少需要0.8毫升N/10的HCl,将其pH值降低至9,优选至少需要1毫升HCl,例如4.7~8.6毫升;至少一种占主要量的水溶液相含有足够的电解质以提供每升至少含有0.3克的总的碱金属离子和/或铵阳离子的浓度,优选为至少含0.5,更优选至少含有1.2,例如2.0~4.5克;电解质的浓度大于电导性对于电解质浓度的曲线的基本电导极小值时的相应的浓度;其电导性和在基本电导极小值时的电导相比,大出值不超过2毫西门子;电解质的浓度要低于能导致生成有显著比率的层状相的浓度;电解质的浓度要大于能提供稳定的组合物的最小浓度值,最好要大于能提供对剪切稳定组合物的最小浓度值;该组合物对剪切是不敏感的;该组合物是对温度稳定的;该组合物在40℃是稳定的;该组合物的电导低于
15毫西门子/厘米,该组合物含有至少15%(重量)的助洗剂,最好大于20%,助洗剂中至少由三聚磷酸钠为主要量,助洗剂含有碱金属的硅酸盐和/或碳酸盐,最好为硅酸钠和/或碳酸钠,组合物在剪切速率为136秒-1时的粘度在0.1和2帕斯卡·秒之间,最好在0.2和1帕斯卡·秒之间,例如0.3~0.6帕斯卡秒,该组合物优选的屈服点至少为1,更优选至少为1.5,例如至少为2,小于30较好,例如小于20,最好是小于15,通常小于10达因/厘米2;含有助洗剂的一相中含有固体颗粒,这些颗粒具有小于极限粒度的最大粒度(在颗粒的极限粒度时,颗粒倾向于生成沉淀),该组合物对于剪切是稳定的,活性组分至少含有两种成分,其中之一为非乙氧基化的阴离子表面活性剂,而另一个是能生成稳定泡沫的表面活性剂,例如醚的硫酸盐,链烷醇酰胺或胺的氧化物。
电解质和表面活性剂的相互作用
当溶于适当的含水表面活性剂混合物中的电解质浓度自零开始逐渐增加时,组合物要经历如下的、可觉察到的一系列典型的阶段,
阶段Ⅰ
首先,电导率上升到最大值,在该段中粘度升高,而且最初是透明的,光学上各向同性的L1相开始表明明显地生成了球晶。该球晶在显微镜下是可见的,呈现出所谓的“Maltese交叉”结构,当在交叉的偏振光镜之间观察时,通常可见到伴生了球晶G相。然而,中子衍射表明没有“G”相或任何其它液体的结晶相存在的证据,并和大体上是微胞(胶束)的组合物相一致。
一般,阶段1的组合物是透明和稳定的,它不具备悬浮固体颗粒的能力。
阶段Ⅱ
在第二阶段中,电导率随着电解质浓度的增加而减小,组合物变得混浊。高G的离心分离使组合物分成透明的水相和不透明的“乳液
相”,后者的体积比率随着电解质浓度的增加而增加。在显微镜下,可观察到逐渐增多的大量的球晶,并且粒度渐小,并聚集成松驰的絮凝物而由光学各向同性的区域分隔开来,随着电解质浓度的增大,该絮凝物变得更加稠密。
中子衍射研究表明是和微胞(胶束)浓度的减小及较大物体的比率增加相一致的,但不与存在有明显比率的“G”相相一致,阶段Ⅱ的组合物是混浊和不稳定的,并迅速沉淀。
阶段Ⅲ
电导率降到极小值,然后又上升。球晶絮凝物之间的空间消失了,并且球晶形成的填充空间的絮凝物延伸到整个液相。甚至持续90分钟的高G离心分离也不能将液相分离。可观察到屈服点,并且渐升到最大值,该组合物成为剪切稀化的,并有显著的粘度降落。
中子衍射表明没有显著比率的层状相存在的证据。核磁共振同样地表明没有出现明显的“G”相的含量,而表明有低浓度的胶束状表面活性剂。电子显微镜指出至少有一些球晶是多囊的,大部分是同心壳层排列或者部分壳层相互重叠,其中间隔可能比正常的G相更阔些。
阶段Ⅲ中的组合物是稳定的,能够悬浮固体颗粒而形成稳定的悬浮液。这样,阶段Ⅲ的组合物就成为本发明的一部分。
阶段Ⅳ
进一步加入溶解的电解质,引致球晶粒度逐渐减小,并导致“Maltese交叉”结构的亮度增加。球晶中止填充空间,并形成不连续的絮凝物,由光学上各向同性的区域分隔开来。屈服点和粘度降减小,电导率上升到最大值或开始趋向稳定。中子衍射证实了明显量的“G”相。高G的离心分离从混浊层中分离出来透明的Lye相。该组合物是不稳定的,倾向于生成沉淀,而且不能悬浮固体颗粒。
阶段Ⅴ
在欧洲专利0,086,614中叙述到一种层状组合物的形成。当水的含量调节到为获得稳定的组合物所需的含量时,粘度是相当大的。
上述序列是电解质和多种含水表面活性剂混合物相互作用的典型结果。如果组合物已经含有某些已溶的电解质,例如在加有助洗剂的洗涤剂中含有悬浮的三聚磷酸盐,或者最初表面活性剂混合物并非完全溶于水,那末就看不到第一阶段。类此,在电解质溶解度有限度的场合,例如在三聚磷酸钠或碳酸钠的情况下,如果所加电解质超过它的饱和度,就再也不能得到此一序列中的组合物。
本发明优选的组合物是处在上述序列中的第三阶段。在第三与第二及第三与第四阶段之间,各自存在着半稳定的中间组合物。这样的组合物呈现出表面活性剂球晶的絮凝物,它没有完全填充满空间(这由高G离心分离持续90分钟结果生成透明的水溶液层的事实可以证实)或者其中球晶可被不可逆地破坏。虽然,这种组合物处在常温时可能是稳定的,但是当它处于各种应力,例如高剪切应力的作用下,提高或降低温度,或pH值改变时常常是不稳定的。它使固体粒子呈悬浮态的能力常常是有限的。现有技术提出的大量组合物都是处于这些半稳定的区域。
我们已发现,处于这些半稳定“边界线”之内区域的组合物一般地可根据本发明所说的进行改进,只要调节电解质和/或活性组分的含量就能更接近阶段Ⅲ稳定区域的边界线。
通常,本发明阶段Ⅳ的组合物经离心分离出水层和至少一个其他液层。水层中含有电解质及占活性组分总重量90~50%的活性组分,典型的为80~50%,更经常的为75%到55%,例如70%到55%,而在所述至少一个其他液层中最好含有占活性组分总重量20%到50%的活性组分和占相当大比例的助洗剂。该组合物在136秒-1的剪切速率下的粘度,一般在0.1和2之间,最好0.2和1.5之间,例如0.25和0.6帕斯卡·秒之
间,而粘度降一般在0.4和2,例如0.45和1.5帕斯卡·秒之间。
阶段Ⅲ组合物对剪切是不敏感的,通常是对剪切稳定的。相反地,高的剪切力倾向于使得处于半稳定边界线的组合物变得不稳定。甚至在中等程度剪切下,其粘度常常有显著的增大,并使之迅速沉淀。这就给制造和装瓶过程造成了实际的困难。本发明阶段Ⅲ的组合物一般对于高pH值及在40℃左右或低于5℃时贮存都是稳定的,这点与许多半稳定的组合物是不同的。当加热到100℃时,它们对温度一般是稳定的。
阶段Ⅲ组合物用中子衍射分析时没有存在层状相的证据,而某些接近于阶段Ⅳ边界的组合物会有少量“G”相的迹象。
提议的结构
我们相信上述的情况最容易由如下的假设来解释,即随着电解质浓度的增加,表面活性剂逐渐地由胶束转化成球晶相。我们相信球晶在最初取多囊的形式,其中许多双层结构大体上呈同心排列,而且比常规的“G”相具有更宽、更不规则的间隔。
这可能存在两种含水相,一种为L1相,另一为Lye相,后一种也可以是较前者含有较少胶束和更多电解质的L1相。这些相之一(可能是Lye相)可以形成囊的内部相。
我们发现,电解质含量的增加和活性组分的减少倾向于成为这样的组合物,它对于等效的稳定性和固体有效负荷而言,具有较小的粘度。我们相信这样减小胶束表面活性剂的比例不会导致球晶量的显著减小。低的胶囊含量减小了粘度,而留下的球晶相依然足以保持稳定性。
我们相信,在本发明优选的、稳定的组合物中,有足够的球晶能紧密地填满空间形成聚集的絮凝体,它基本上填充了空间并一直扩充到整个液体。球晶可能相互作用生成弱的三维的基质,它有足够的强度来支持住悬浮的颗粒,但又足够地弱以致于在剪切力的作用下能散开又能流动,并且,当取消这些作用时,又能重新形成三维的基质。球晶的大小
显示与稳定性有关,有大的5微米或更大球晶的组合物的稳定性低于大部分的表面活性剂的球晶为0.5到5微米的组合物。
随着电解质含量的增加,球晶变得更小,可能更紧密,倾向于更紧密集更规则的球形“G”相的间隔。结果,“G”相球晶不再充满空间,而组合物变得易于生成沉淀。
活性组分
本发明的组合物优选至少含有5%,而小于30%,一般小于25%的表面活性剂(按重量计),更优选的表面活性剂组份的含量为组合物重量的5~20%,例如8~15%,典型的为10~14.5%,特别优选的是小于14%,通常小于13%。
活性组分的浓度是获得本发明组合物的重要因素。低于某一极小值(根据具体的活性物体系具有不同的值)时,加入更多的电解质,也不能得到稳定的组合物。然而,为了避免成为不稳定和/或过于粘稠的组合物,其最大值也是很重要的。
现有技术中半稳定的球晶组合物常含有相当高含量的活性组分。这样使含水悬浮介质具有相当高粘度,它进一步又大大地限制了在可接受的粘度限值下可悬浮的助洗剂的量。这样,总的助洗剂对活性组分的比值与粉状洗涤剂相比要低些,其结果是降低了洗涤性能。
在该组合物中可减少活性组分而在整体上并不降低体系的稳定性,这并不是显而易见的。我们意外地发现,如果电解质的浓度增得足够高,活性物组分的浓度可显著地减小,并可得到等效的、或更高稳定性的水介质,它还具有较低的粘度。这样的介质能悬浮更大量的助洗剂而不失去其适当的流动性,并可导致助洗剂对活性组分比值的大幅增加,从而经济效益也有很大的增加。
从混合的表面活性剂制取球晶絮凝体,一般说来比从单个表面活性剂来制取是要容易得多。一种或多种非乙氧基化阴离子表面活性剂(例
如烷基苯磺酸盐和/或烷基硫酸盐)和一种或多种稳定泡沫的辅助表面活性剂(诸如烷基醚硫酸盐和/或链烷醇酰胺或胺的氧化物等)的混和物,一般说来比它们各自单独作为表面活性剂要稳定得多。也可存在少量的乙氧基化非离子表面活性剂,或两性表面活性剂,或阳离子织物柔软剂。
表面活性剂混合物,例如可含有一种或多种至少能少量溶于水的磺酸盐或单酯化的硫酸盐,例如烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烯基磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯酚硫酸盐、烷基苯酚醚硫酸盐、烷基乙醇酰胺硫酸盐、烷基乙醇酰胺醚硫酸盐,或者α-磺基脂肪酸或其酯类(它们至少含有一个带有8~22个脂族碳原子的烷基或链烯基,更常用的是10~20个的),所说的烷基或烯基团优选的是直链伯碳基团,但也可任选用仲碳基团或支链基团。前面所述的“醚”是指聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、甘油基,以及混合的聚氧化乙烯-氧化丙烯,或混合的甘油基-氧化乙烯或甘油基-氧化丙烯基,一般是含有1~20个氧化烯烃基团。例如,磺酸盐或硫酸盐表面活性剂可以是十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钾、十二烷基二甲基苯基磺酸钠,十二烷基硫酸钠,牛脂硫酸钠,油酰硫酸钾、十二烷基单乙氧基化硫酸铵,或单乙醇胺十六烷基10摩尔乙氧基化硫酸盐。
本发明所使用的其它阴离子表面活性剂包括石蜡族磺酸盐,烯烃磺酸盐,脂肪烷基磺基琥珀酸盐,脂肪烷基醚磺基琥珀酸盐、脂肪烷基磺基琥珀酰胺酸盐,脂肪烷基醚磺基琥珀酰胺酸盐,酰基肌氨酸酯,酰基牛磺酸酯,羟乙磺酸酯,皂类,诸如硬脂酸皂、软脂酸皂、树脂酸皂、油酸皂、亚油酸皂等,以及烷基醚羧酸盐。有时也可使用阴离子磷酸酯类。在每一种情况下,阴离子表面活性剂一般至少含有8-22碳的脂族烃链,优选为10-20碳,而在醚的情况下含有一个或多个甘油基团和/或由1到20个氧化乙烯和/或氧化丙烯基团。
优选的阴离子表面活性剂为钠盐。其它工业上感兴趣的盐类包括钾盐、锂盐、钙盐、镁盐、铵盐、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺,和含有多达7个脂族碳原子的烷基胺类。
表面活性剂的混合物可任选包含有非离子表面活性剂。这些非离子表面活性剂可以是如10-22碳的一种单或二低级烷基醇胺的烷基醇酰胺,如椰子油单乙醇酰胺。其它可以任选存在的非离子表面活性剂包括乙氧基化醇类,乙氧基化的羧酸类,乙氧基化的胺类,乙氧基化烷基醇酰胺类,乙氧基烷基苯酚类,乙氧基化甘油酯类,乙氧基化失水山梨醇酯类,乙氧基化磷酸酯类,以及所有上述的乙氧基化的非离子表面活性剂的氧化丙烯化或氧化乙烯化物及氧化丙烯化的类似物(所有这些都含有C8-22的烷基或烯基及不超过20的氧化乙烯基和/或氧化丙烯基团),或其它迄今为止已掺用在粉状或液态洗涤剂组分中的任何非离子表面活性剂(例如胺氧化物)。后者一般至少含有一个C8-22,最好为C10-20的烷基或烯基,以及多达2个的低级烷基(例如C1-4,最好C1-2)。
本发明优选的活性组分或其混合物,其亲水亲油平衡值(HLB)应大于7,优选大于8,大于10较好,最好大于12,以及优选小于18,小于16较好,最好小于15的活性组分。
本发明的某些洗涤剂可含有阳离子表面活性剂,特别是阳离子织物柔软剂和/或杀菌剂(通常占总的活性组分的很小比例)。本发明中有价值的阳离子织物柔软剂包括具有两个长链的烷基或烯基(例如C12-22特别是C16-20)的以及或者两个短链烷基(例如C1-4),或者一个短链和一个苯基的季铵。它也包括咪唑啉及季铵化咪唑啉(具有两长链烷基或烯烃基),以及酰氨基胺及季铵化酰氨基胺(具有两长链烷基或烯基)。季铵化柔软剂通常都是能赋予水分散性的阴离子盐类,例如甲酸盐、乙酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、氯化物,甲基硫酸盐,乙基硫酸盐,硫酸盐或硝酸盐。本发明具有织物柔软剂特征的组合物可含有脂状的粘土。
本发明的组合物也可含有两性表面活性剂,它一般掺合在含有阳离子织物柔软剂的表面活性剂中,但是它也可掺合在上述讨论的其它类型的任一洗涤剂中(通常作为活性组分的少量组分)。
两性表面活性剂包括甜菜碱(三甲铵乙内酯),磺酸甜菜碱,及磷酸甜菜碱,它们是由合适的、具有一个长链烷基或烯基的叔氮化合物与合适的反应试剂(如氯乙酸或丙烷磺内酯)反应而制得的。合适的含叔氮化合物的例子包括:具有一个或两个长链烷基或烯基、任选一个苯基及其它任何一个短链烷基取代基的叔胺类;具有一个或两个长链烷基或烯基的咪唑啉及具有一个或两个长链烷基或烯基的酰氨基胺类。
那些对洗涤剂工艺技术熟悉的人员可以明了,上述具体的表面活性剂的类型只是根据本发明所适用的较普通的表面活性剂的例子。任何在洗涤剂中能起作用的表面活性剂都可以包括在其中。在工业生产上可用的表面活性剂基本类型的详细叙述参见最近出版的Mc Cutcheon′s Emulsifiers & Detergents”,由Confectioners出版公司 Mc Cutcheon部门出版。
电解质
电解质的必要性在于使其与表面活性剂相互作用生成填充空间的球晶体系。然而,电解质的浓度,应是不足以使任何二维的双层有显著的堆叠从而形成非球形的层状相。这样的层状相能导致不稳定的或对剪切不稳定的组合物,除非根据专利E.P.008614A其有效负荷对于该层状相是足够高以形成稳定的结构。可是成为后一种组合物其特征为相当强固的基质,一般导致不合要求的高粘度。对于适宜浓度的适宜表面活性剂体系而言,我们已发现按本发明通过在组合物中含适当量的电解质的办法可以使该体系稳定。
电解质量不足会使之成为不稳定的,或对剪切、或对温度敏感的体系和/或使体系具有不含要求的高粘度。因此,电解质的比例要根据表
面活性剂的性质以及存在的任何水溶助长剂的量来选择,以获得本发明的组合物。
电解质的最佳比例一般可按如下方法确定,即将电解质逐渐地加入到活性组分的胶束水溶液中(一般活性组分占15~20%,重量),同时观察体系的一个或多个特性,如混浊度、电导率、屈服点,在偏光显微镜下(以相反差或以差分干涉反差)的外观,或在高G离心后的结果。
当如前所述的第三阶段的特性被探测到,例如处于或接近于基本电导极小值,并具有不显示透明各向同性区和受到高G离心不显示透明层的球晶絮凝物的浑浊组合物,于是就识别出该球晶范围。
可以通过观察经高G离心90分钟而未产生透明层和/或提供温度稳定和/或对剪切稳定的组合物所需的量来确定该比例的最佳范围。如果组合物是打算提供给低粘度是第一重要的市场时,可将该最佳的组合物逐渐地稀释,至获得适合的粘度,或者观察到了不稳定的征兆为止。如果后一种情况出现,可进一步添加一些电解质直至获得足够稳定的组合物。
电解质的量最好大于电导率/电解质浓度曲线上基本电导极小值时的浓度,并应当相应于制得的组合物具有大于1.5达因/厘米2的屈服点。
我们优选使用功能电解质,例如碳酸盐、硅酸盐、焦磷酸盐、聚磷酸盐、次氮基乙酸盐,及柠檬酸盐,所有这些盐都是助洗剂,但是其中某些电解质的有效浓度可因它的溶解度有限而达不到要求(例碳酸盐就是如此)。在这种情况下,加入更易溶的非功能电解质,可证明这是需要的,已经发现氯化钠和硝酸钠在这一方面是特别有效的。
通常,电解质在至少一种占优势的含水相中的比例要足以提供在每升中的碱金属、碱土金属和/或铵阳离子至少有0.3克离子的浓度,最好至少为1.2,例如2.0~4.5克离子的浓度。
助洗剂
在本发明优选的组合物中,通常存在有助洗剂,至少其部分是作为分散的固体结晶悬浮在组合物中。一般地晶粒粒度小于60微米,例如1~50微米。
我们已经发现,以三聚磷酸钠作为助洗剂,或者在与别的助洗剂的混合料中三聚磷酸钠至少占主要时,其配方在较宽的干重量范围内较之相应的、采用其它助洗剂的配方表现出了稳定性和可流动性。因此,该等配方是优选的。然而,本发明也提供含有其它助洗剂的组合物,例如三聚磷酸钾,碳酸盐,沸石,次氮基三醋酸盐,柠檬酸盐,偏磷酸盐,焦磷酸盐,膦酸盐,乙二胺四乙酸和/或聚羧酸盐,任选但又是优选地在混合助洗剂中含有三聚磷酸盐。正磷酸盐和碱金属硅酸盐及碳酸盐一样可优选作为少量组分存在于带有三聚磷酸盐的混合助洗剂中。
硅酸盐和碳酸盐是特别优选的,原因是具有几种有价值的功能。它提供合适的游离碱度使污垢中油脂皂化,它具有助洗剂的作用,如果是硅酸盐它可抑制洗衣机内铝表面的腐蚀作用。另外,它们作为形成球晶体系所需要的电解质是有效的。
一般,硅酸盐用于制备本发明的组合物时,其Na2O∶SiO2比率为1∶1到1∶2或1∶1.5到1∶1.8。然而,可以理解的是任意Na2O(或其它碱)对SiO2之比或甚致硅酸也可以用于提供组合物中的硅酸盐,而任何所需附加的含碱量可由添加诸如碳酸钠或氢氧化钠等别的碱来提供。不打算用于洗衣机的配方没有必要提供硅酸盐,但必须存在有一种替代的碱源。
我们不排除助洗剂基本上完全存在于溶液中的组合物,例如次氮基三醋酸钠,柠檬酸钠,硅酸钠,或它们的混合物。
助洗剂的正常含量至少为组合物总重量的15%,最好至少为20%。我们优选的助洗剂对表面活性剂的比值大于1∶1,最好为1.2∶1到4∶1。
阳离子
从经济角度看优选的阳离子是由钠组成的,或者主要为钠离子。例如,优选的助洗剂是三聚磷酸钠,优选的阴离子表面活性剂是硫酸或磺酸钠盐阴离子表面活性剂,还有抗沉淀剂,例如羧基甲基纤维素,或碱,例如硅酸盐或碳酸盐也是优先使用钠盐。可以加入氯化钠,硝酸钠或其它可溶的无机钠盐以增加电解质的浓度。一般当活性组分包括诸如烯基磺酸盐或非离子时,才存在钙(这时可容受钙的存在)。镁盐也可以存在,它和表面活性剂的相容性比钙要好些。
选用钾、铵、低级胺、烷基醇胺或混合阳离子盐来替代钠盐是可以的,但不是优选。然而含有高比例这类阳离子的组合物与传统的洗衣粉相比,不同之处是费用较贵。
碱性
本发明组合物优选是碱性的,它是用一种碱缓冲剂来进行必要的缓冲作用,如用玻璃电极测量,组合物的pH值高于8.5,优选高于9,最优选的大于9.2,例如9.5-12,特别是10-11。我们优选的组合物是在含有本组合物并冲稀到含0.5%干重量的洗涤液中,其pH值大于9.7,例如大于10,特别是10.5-11.5。它需要有足够的游离碱,这就需要至少0.4毫升0.1N的HCl去降低100毫升含有0.5%干重量的稀释的组合物溶液,使之pH值为9(虽然更高含碱量的组合物也可在工业上选用),但优选的至少为0.8毫升,最优选的为1至12毫升,例如3~10毫升,特别是4-9毫升的0.1N的HCl。一般来说,较低含碱度在工业生产实际中较少选用,但它仍在本发明范围之内。
碱缓冲剂优选为三聚磷酸钠,并且碱性最好至少有一部分是由碳酸钠提供的。其它优选的碱缓冲剂包括硅酸钠。
增溶剂
迄今,液态洗涤剂组合物一般含有相当大浓度的水溶助长剂和/
或有机的、和水可混溶的带羟基溶剂,例如甲醇、乙醇、异丙醇、二元醇、甘油,聚乙二醇及聚丙二醇。然而,它们价格贵,而且是非功能组分。它们在某些情况下可促进可倾流性,或者使表面活性剂更容易形成球晶相。因此,我们不能将它们统统地从本发明的组合物中排除在外,但我们主张用它的最低限用量,以确保有适宜的可倾流性球晶组合物。如果没有这种必要,我们宁可不使用这些增溶剂。有时可因香料组分或其它少量有用组分而适当调节溶剂。
干重量
组合物的干重量影响稳定性和可倾流性。从一种类型配方到另一种类型的配方,其最佳干重量可显著地不同,可以通过选择以获得所需的粘度。一般地说,干重量比例小于大约35%时,尚未找到能确保稳定的组合物,但某些类型的配方中干组分含量低于30%时还能获得稳定的组合物,甚至有时干重量含量可低到25%。我们不排除干重量含量至20%时可获得稳定组合物的可能性。
对于本发明所给的任一配方,干重量的范围可由组合物是稳定的和可倾流的这两条来确定。一般低于这一范围会产生沉淀,而高于这个范围配方,不是不稳定就是太粘稠。对于任何给定的配方,干重量可选用的范围用常规的方法来确定,亦即使用最少量的水制备悬浮液(最少量的水是指保持组合物可搅拌性所必须的量),逐渐地将一批样品冲稀成较稀的浓度,并在整个适用期内观察样品生成沉淀的迹象,对于某些配方,干重量可接受的比例范围很宽,由30%或35%到60%或70%,而对于另一些配方其范围却很窄,例如40~45%(按重量)。
如果按上述方法不能找到一个稳定的可倾流的范围,那么可根据这里所教的方法对配方进行改进,例如如果组合物呈现出阶段Ⅰ或阶段Ⅱ的特征,可添加更多的碳酸钠、硅酸钠溶液或其它电解质;如果组合物呈现出阶段Ⅳ或Ⅴ的特性,可以减少电解质的含量或加入水溶助长剂。
如果在寻找一个稳定的体系时,仅只借助于电解质含量的改变而未能解决问题,那么,当组合物倾向于阶段Ⅳ或Ⅴ时,可通过加入诸如烷基醚硫酸盐,烷基醇酰胺或胺氧化物等泡沫稳定表面活性剂来使活性组分改性;当阶段Ⅰ或Ⅱ的特性占主导时,可加入烷基苯磺酸盐或烷基硫酸盐或其它非乙氧基化阴离子表面活性剂来改性。
制备
本发明的组合物,在许多情况下可用通常的搅拌各组分混合物的办法制备。可是,本发明优选的组合物的特性是在高剪切力作用下,不会失去稳定性或变稠。
根据本发明,组分的混合顺序和条件对于制备稳定结构的混合物有时是很重要的。
根据本发明对于任何适用的活性组分的组合物一般可以这样制得,即首先用加热法制得合适浓度的透明的活性组分的L1水溶液(例如含15-30%重的活性组分),如果需要的话,将电解质溶于L1溶液中,或加入浓的电解质溶液(最好为功能电解质)直至混合物变成不透明。然后,将混合物的样品在20,000G离心分离5分钟。如果可观察到透明的水溶液相,可将更多的电解质加入混合物中,直至高G离心分离不再出现分离的、基本透明的水溶液相。然后,记下活性组分对所溶的电解质的重量比。
含有全部所需组分、并且活性组分对电解质重量比已确定的组合物可进一步制成所需要的干重量百分比(一般为40-50%)的组合物。在高G离心分离时,透明的Lye水溶液相的形成表示层状相的存在或没有填充空间的球“G”相的存在,然后,减少电解质的量直至在高G离心分离后观察不到透明的相。可将后一种配方制备成含有不同干重量的样品以便确定有效负荷/可流动性/稳定性的最佳均衡。如果当稀释到需要的低粘度,而稳定性不足时,常可加入更多的电解质来恢复其稳定
性。如果困难是出现在上述操作的第一步的适合的活性组分/电解质之比值,那么可以通过使用更易溶解的电解质,例如非功能的电解质,如氯化钠或硝酸钠等来重复该操作步骤。另一方式,根据本发明可以添加有利于稳定分散液的表面活性剂来改进活性物体系,例如,如果观察到的是阶段Ⅳ或Ⅴ的性质,可添加醚硫酸盐、胺氧化物或烷基醇酰胺,如果更易得到阶段Ⅰ或Ⅱ的性质,可添加非乙氧基化的阴离子表面活性剂。表面活性剂的比例可以调节,直至获得稳定的、浑浊的、处于基本电导极小值状态的混合物。
一般,混合过程是在环境温度进行,但为了充分分散,在与适当的分散剂及某些组分(诸如椰子油单乙醇酰胺等非离子表面活性剂)相混溶时,需要略为加热,例如40℃。这种程度的加热一般可通过三聚磷酸钠的水合生热而获得。为了确保能足够热,最好添加无水形式的三聚磷酸盐,并应含有足够高比例的通常称作“相Ⅰ”的高升温变体。上述的操作工序只是能满意地适用于本发明的全部或大部分组合物的数种方法之一。某些配方对于混合的顺序和混合温度比一些配方要敏感些。我们发现,预先混合诸如三聚磷酸盐和碳酸盐固体组分,有时是有利的。
配方
配方一般是以一种或多种非乙氧基化的阴离子表面活性剂(优选是硫酸化或磺化的表面活性剂)与一种或多种能形成稳定泡沫的辅助表面活性剂(诸如乙氧基化阴离子表面活性剂、胺氧化物或脂肪烷基醇酰胺等)为基础的混合物。活性组分的第一种组分,即非乙氧基化的阴离子表面活性剂,可以C10-18烷基硫酸盐和/或C10-14烷基苯磺酸盐为例。第二种组分,或辅助表面活性剂可以是一种C10-20直链或支链的烷基C1-10摩尔醚硫酸钠或一种烷基苯酚醚硫酸盐,胺醚硫酸盐,烷基醇酰胺醚硫酸盐或脂肪酸醚硫酸盐。另一方式,第二种组分可以包含一种胺氧化物或脂肪烷基醇酰胺。非乙氧基化阴离子表面活性剂和辅助表面活性剂的总的
重量比一般为5∶1到1∶3,最好4∶1到1∶2;例如3∶1到1∶1。少量的脂肪酸盐(例如少于组合物重量1%的肥皂)的存在可有助于织物的漂洗。非离子型乙氧基化合物可以较小的比例存在,一般最多占总活性组分重量的20%,最好少于15%,一般少于10%。
在上述配方中,烷基硫酸钠或烷基苯磺酸盐可全部或部分地被其它磺化的、非乙氧基化的表面活性剂所取代,它们包括脂肪烷基二甲苯或甲苯磺酸盐,或者石蜡族磺酸盐、烯基磺酸盐、磺基化碳酸盐,及其酯类和酰胺类(包括磺基琥珀酸盐和磺基琥珀酰胺酸盐)。所述烷基醚硫酸盐可全部或部分地被其它的醚硫酸盐所取代,例如烷基苯基醚硫酸盐,脂肪酰基单乙醇酰胺醚硫酸盐或它们的混合物。
因此,根据特定的具体实施方案,本发明提供一种稳定的、可倾流的、非剪切敏感的球晶组合物,它具有有效负荷至少为35%(重量),它包含有:水;基于组合物干重量的12-40%干重量的活性组分和基于组合物干重量的20-80%干重量的助洗剂(至少部分地作为悬浮固体存在及部分地作为所说的可溶电解质存在),助洗剂对于活性组分的总重量比为1.3∶1到4∶1;而所说的活性组分包括有(A)30-80%(重量)的非烷氧基化的硫酸盐或磺酸盐阴离子表面活性剂,和(B)至少有一种占表面活性剂总重量20-70%的、稳定泡沫的辅助表面活性剂,例如烷氧基化的阴离子表面活性剂,烷基醇酰胺或胺氧化物。
任选,上述的组合物可另外含不超过组合物干重量6%的肥皂。优选,所述非烷氧基化的硫酸盐或磺酸盐阴离子表面活性剂基本上由下列物质所组成,即烷基硫酸盐或烷基苯磺酸盐,优选的是烷基苯磺酸钠,例如C10-14烷基苯磺酸盐。另一方式,所述阴离子表面活性剂可以是烷基苯磺酸盐和/或烷基硫酸盐与烷基醚硫酸盐和/或烷基苯酚醚硫酸盐的混合物,其重量比为1∶3到5∶1,一般为1∶2到4∶1,优选为1∶1到3∶1,例如2∶1。
根据本发明,低泡沫的组合物可使用合适的泡沫抑制剂来制备。泡沫抑制剂的选择需要特别小心,因为某些市售的泡沫抑制剂用在本发明组合物中在贮存时会失效,而另一些只有在相当高的浓度时才能足够有效,以致影响组合物的粘度和稳定性。我们发现有机聚硅氧烷和疏水氧化硅的混合物是特别有效的。
根据另一个具体实施方案,本发明提供一种稳定的、可倾流的、液态的以水为基础的洗涤剂组合物,基于干重量它含有12-40%的活性组分,它包括基于活性组分干重量的30-90%的非烷氧基化硫酸盐和/或磺酸盐阴离子表面活性剂,及余量的烷基醚硫酸盐、烷基醇酰胺和/或胺氧化物;水溶液相,在溶液中含有足够的电解质以形成填充空间的球晶絮凝物,该絮凝物含有至少部分所说的活性组分并且被分散在所说的水溶液相;助洗剂的悬浮颗粒;以及有效量的至少一种泡沫抑制剂及其它有用的任选的少量组分。
根据本发明更进一步的具体实施方案,提供一种可倾流的、稳定的、非层状的洗涤剂,它具有30%到50%的有效负荷(它主要是由基于组合物干重量的12-40%的干重量活性组分,基于组合物干重量至少30%的助洗剂所组成,助洗剂对于活性组分的比例大于1.1∶1),所说的活性组分主要含有8-18脂族碳的烷基苯磺酸盐和选自C10-18的烷基单乙醇酰胺和二乙醇酰胺的烷基乙醇酰胺,烷基苯磺酸盐对乙醇酰胺的重量比为1.5∶1到4∶1,所说的助洗剂选自三聚磷酸钠、碳酸钠、沸石、次氮基三醋酸钠、硅酸钠,及其混合物,所溶解的该等助洗剂的量要足以提供大于1.5达因·厘米-2的屈服点。
本发明特别优选的具体实施例提供一种可倾流的、稳定的液态洗涤剂组合物,它主要含有:
A-由(1)10~18脂族碳,最好10~14的烷基苯磺酸钠和(2)具有平均8~18个碳,最好10~14碳原子的烷基、及由1~20,最好2~10,
例如3~5氧化乙烯基和/或氧化丙烯基的烷基醚硫酸钠的混合物,(1)对(2)的比为10∶1至1∶10之间,特别是10∶1.5到10∶5,例如10∶2到10∶4;
B-选自三聚磷酸钠、沸石、次氮基三醋酸钠及其混合物的助洗剂,B对A的重量比为1.1∶1至4∶1,最好1.2∶1到3.5∶1,例如2∶1到3∶1;
C-选自碳酸钠、硅酸钠、硝酸钠、氯化钠,及其混合物的电解质,其浓度占组合物重量的2-20%,最好3-18%,特别是7-15%;所说的组合物具有30-50%(重量)的有效负荷,最好35-50%(重量),例如38-45%(重量);所说的组合物最好含有少量的,但是有效量的抗再沉淀剂,优选是羧甲基纤维素钠;香料,着色剂,及光学增白剂。
上述组合物中的钠阳离子可任选全部或部分由钾、锂或铵阳离子所代替,但最好是较少代替,三聚磷酸钠优选的含量为助洗剂总重量的40-95%,例如45-80%。如果自动洗涤方式需要的话,该组合物最好至少含有一种泡沫抑制剂。
上述组合物可任选含有少量比例的烷基醇酰胺(例如椰子油单乙醇酰胺或二乙醇酰胺),或者乙氧基化的非离子表面活性剂,例如最多占总的活性组分的15%,最好少于10%。
少量组分
本发明的组合物可含有常用的少量组分,主要有抗再沉淀剂,分散剂、光学增白剂及漂白剂。
在制备洗涤剂时,最常使用的抗再沉淀剂为羧甲基纤维素钠(SCMC),它在本发明组合物中可以存在的有效量是与所需的粘度及稳定性相关的。一般说来,SCMC的浓度约为1%是有效的,我们主张最好不要超过正常的有效浓度,因为较大量的SCMC会显著提高液态组合物的粘度,并且也影响其稳定性。
另一方式,抗再沉淀和/或污垢释放剂可包括钾、铵及其它可溶的羧甲基纤维素盐,膦酸盐,甲基纤维素,聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基淀粉,以及类似的聚合电解质,包括合成的聚羧酸盐如聚丙烯酸盐,所有这些都可用于代替羧甲基纤维素钠。
光学增白剂(OBA)是任选使用的,但是最好用它作为本发明组合物的组分。与某些现有技术的配方不同的是,本发明组合物的稳定性与光学增白剂无关,因此我们可自由选择任何方便的有经济效益的光学增白剂,或者将它们完全省去。我们发现,迄今为止任何推荐用作液态洗涤剂的光学增白剂的荧光染料都可使用,正如许多染料通常可适用于粉状洗涤剂中一样。光学增白剂可以加入惯用量。一般它的浓度在0.05-0.5%之间是足够的,例如0.075-0.3%,特别是0.1-0.2%。可以使用较低的浓度,但可能是不大有效,虽然我们并不排除使用较高的浓度,但可能经济效益不佳,并在某些例子还产生了相容性的问题。
可用于本发明的光学增白剂的典型例子有:乙氧基化1,2-(苯并咪唑基)乙烯;2-苯乙烯萘〔1.2f-〕噁唑;1,2-双(5′-甲基-2-苯并噁唑基)乙烯;4,4′-双(6-甲基乙醇胺-3-苯胺基-1,3,5-三嗪-2″-基)-2,2′-均二苯代乙烯磺酸二钠;N-(2-羟乙基-4,4′-双(苯并咪唑基)均二苯代乙烯;4,4′-双〔4″-双(2″-羟乙基)-氨基-6″(3″-磺基苯基)氨基-1″,3″,5″-三嗪-2″-基氨基〕-2,2′-均二苯代乙烯二磺酸四钠;4-(6″-磺基萘基〔1′,2′d〕三唑-2-基)-2-均二苯代乙烯磺酸二钠;4,4′-双〔4″-(2′″-羟基乙氧基)-6″-氨基-1″,3″,5″-三嗪-2″-基氨基〕-2,2′-均二苯代乙烯磺酸二钠;4-甲基-7-二甲基氨基香豆素;及烷氧基化的4,4′-双(苯并咪唑基)均二苯代乙烯。
可任选掺入本发明的液态洗涤剂组合物的漂白剂取决于化学稳定性和相容性。由胶囊包封的漂白剂可作为悬浮固体的一部分。本发明组合物中过氧化物漂白剂的作用可借助于有效量的诸如四乙酰乙二胺等漂白
活化剂而得到提高。也可存在诸如锌或铝的磺基酞菁染料等光活化漂白剂。
香料和着色剂按常规是以低于1%或2%的量存在于洗涤剂中,同样它们也可存在于本发明的组合物中。由于溶剂的存在会改变活性组分的性能,所以有时必须小心地选择适用的香料。
可以任选使用惯用量的蛋白分解酶和淀粉分解酶,并可任选和酶稳定剂及载体在一起。可将囊封的酶悬浮于组合物中。
其它的少量组分包括消泡剂、碱、缓冲剂,诸如甲醛等杀菌剂,如乙烯基胶乳液等遮光剂,惰性磨料(如氧化硅),以及如苯并三唑等抗腐蚀剂。
一般,本发明的组合物适合于洗衣服用,并且本发明提供一种洗涤织物的方法,即在含有以上所述的本发明的任一种组合物的洗涤液中对衣物进行搅动。在这里所述的低泡沫组合物特别适用于自动洗衣机,该组合物也可用于器皿的洗涤,或用于清洗硬表面,低泡沫产品特别适用于餐具洗涤机。高泡沫的组合物用于洗发剂配方会有价值。这些构成了本发明的另一方面。
一般,可在沸水中用本发明的组合物洗涤衣物,或者在适中温度或低温洗涤,例如在50-80℃,特别是55-68℃,或者在20-50℃,特别是30-40℃。该组合物可以按如下浓度加入到洗涤水中,即基于洗涤水在0.05%至3%(干重量)之间,最好为0.1%-2%,更常用为0.3-1%,例如0.4-0.8%。
以下表中列出的例子对本发明加以说明,在这些例子中它们是稳定的、可倾流的。它们全都在40℃时贮存稳定。除了例子4、5、6、13、19、26、28,30、35,42,45及51之外,它们对剪切都不敏感。它们全都是对温度稳定的,而且除例76外都是剪切稳定的。
例19
C10-14直链烷基苯磺酸钠 9.1
C11-14烷基3摩尔乙氧基硫酸钠 4.8
碳酸钠 5.0
三聚磷酸钠 18.5
沸石A 9.0
C12-18醇8摩尔乙氧基化合物 -
混合的单和二C16-18烷基磷酸酯 0.5
光学增白剂 0.15
附图说明了浓度、屈服点,及粘度随着电解质的浓度及活性组分的变化而变化。
图1的曲线表示了20.6%的活性组分的水溶液的电导率随着加入的硅酸钠的浓度的变化,其中活性组分是由2份重量的十二烷基苯磺酸钠和1份重量的C12-13烷基3摩尔乙氧基硫酸钠组成的,而硅酸钠中Na2O∶Sio2的摩尔比为1∶1.6。横坐标上的数字是指硅酸盐在组合物中的量,以固体重量百分数表示。
加入硅酸盐0-7%之间的溶液产生基本上是透明的,光学上各向同性的组合物,是上述的典型的阶段Ⅰ的组合物。在标号“A”和“B”之间,可获得阶段Ⅱ的组合物,它是浑浊的、不稳定的,并含有非空间填充的球晶絮凝物。在“B”和“C”之间,可获得阶段Ⅲ的组合物,它是本发明所要的组合物。该组合物是浑浊的稳定的组合物,含有基本上空间填充的球晶絮凝体,显现出屈服点,并在高G离心分离后呈现仅为单一的液相。在“C”点以外,可获得阶段N的组合物,它含有非空间填充的球形G相的絮凝体,是不稳定的。
附图2表示出将硝酸钠加入同一含水活性物体系的作用。在“C”点之外,在阶段N中经过第二个电导率最大值,接着出现第二个电导率极小值,按阶段V大约在“D”相应地生成了层状的组合物。
附图3表示出当碳酸钠加入同一活性物体系,粘度、电导率,及屈服点的变化。
左边的坐标为在剪切速率136秒-1时的粘度,以帕斯卡秒为单位,在括号中的数字是指以毫西门子·厘米-1为单位的电导率;右边的坐标是指以达因·厘米-2为单位的屈服点;横坐标代表所存在的碳酸钠的总的百分率,以碳酸钠干重量占组合物总重量的百分数来表示。
在碳酸钠的情况下,在电导率曲线中(虚线)没有观察到极小值,这是因为碳酸钠已达到了溶解度的极限,再加入碳酸钠即是悬浮状态,因而不会增加溶解的电解质的浓度。因此不能观察到阶段N。屈服点陡然上升(在右边的顶峰),与在“B”点开始的阶段Ⅲ相一致。这是本发明组合物的典型例子。
图4表示出,在含有十二烷基苯磺酸钠,三聚磷酸钠,碳酸钠和水(其比例为0.2∶0.5∶0.1∶1.0)的组合物中,十二烷基苯磺酸钠和椰油单乙醇酰胺的不同相对比值的作用。横坐标代表椰油单乙醇酰胺对十二烷基苯磺酸钠的重量比例。纵坐标代表单位为毫西门子。厘米-1的电导率(以圆圈表示),也表示单位为帕斯卡。秒×10的粘度(以三角表示)。
图5表示出,其中的椰油单乙醇酰胺被C12-23烷基3摩尔乙氧基硫酸钠所取代时相类似的关系。横坐标是醚硫酸盐对烷基苯磺酸盐的重量比值。
图4和图5说明了怎样通过改变活性组分来制备本发明组合物的可能性。
图6表示出,当硝酸钠以不同的比例加入洗涤剂时电导率的变化(以毫西门子厘米-1为单位),该洗涤剂组合物含有悬浮的助洗剂,并具有下列的配方组
分:
重量%
十二烷基苯磺酸钠 Q
C12-13烷基3摩尔乙氧基硫酸钠 4
聚硅氧烷消泡剂 1
香料 0.6
混合的C16-18单和二烷基磷酸盐 0.5
光学增白剂 0.15
三聚磷酸钠 19
沸石A 12
由于已经存在溶解了的三聚磷酸盐,在该曲线中看不到阶段Ⅰ的现象,电导率自最大值“A”点下落直至阶段Ⅲ的始端“B”点。
图7表示同一体系的屈服点,单位为达因·厘米-2,而图8表示在剪切速率为136厘米-1(下方的曲线),及21厘米-1(上方的曲线)时的粘度及粘度降(中间的曲线),单位为帕斯卡·秒×10。
图9说明了在含有20.6%(重量)的十二烷基苯磺酸钠和椰油单乙醇酰胺的混合溶液中(它们的重量比为10∶4),导电率随着硅酸钠的不同比例而变化。
再有,由于在室温活性组分不完全溶解在水中,所以这时没有观察到阶段Ⅰ。这样在没有电解质的情况下,该组合物为浑浊的、不稳定的。
图10和11是冷冻断裂之后Pt/C的透射显微照片的复制件,各自的放大倍数为45,000和110,000(线性放大)倍。该附图是向专利局申请的有关图形。对于任何公开的复制件的实际放大倍数,必须同时参照标度线。
用Lancaster大学的透射电子显微镜摄制的两张显微照片所表示的样品具有下列的组分:
重量%
十二烷基苯磺酸钠 11.8
G12-13烷基3摩尔乙氧基硫酸钠 5.2
硅酸钠(Na2O∶Sio2,1.6∶1) 17.4
水 余量
该显微照片表示出直径在0.2-1微米之间的球晶,它可明显地看出具有同心结构的多囊,该结构有重复的间隔(包括表面活性剂壳的厚度及一个相邻的含水层)为80±A。
Claims (24)
1、一种可倾流的液体洗涤剂组合物,它含有:水;由5%至30%(重量)的至少一种硫酸化或磺化的阴离子表面活性剂,以及任选的一种或多种非离子表面活性剂,表面活性剂与水的重量比是这样确定的,当将对无水表面活性剂有退增溶(desolubilising)作用的电解质逐渐溶解于具有所述重量比的所述表面活性剂的胶束水溶液中时,所述溶液的电导率将发生变化并经过一个基本电导率最小值,在此点该混合物是浑浊而稳定的;助洗剂,助洗剂与表面活性剂的总重量比为1.5∶1至3.5∶1;溶解的电解质,包括所述助洗剂的任何溶解部分在内,其总量相应于所述组合物电导率对其中电解质浓度曲线的谷底部分,此部分包含所述基本电导率最小值,所述量介于在室温和低于5℃的温度使该组合物呈稳定状态所需用量范围的最小值和最大值之间,并且当以20000G离心分离5分钟后,不出现明显的分离。
2、按权利要求1的组合物,其中所述电解质的量介于这样一个用量范围的最小和最大值之间,在该用量范围内,用20,000G离心分离该组合物90分钟后,不会分离出澄清的含水层。
3、按权利要求1的组合物,其中电解质主要含有至少一种选自碳酸盐、硅酸盐、三聚磷酸盐、正磷酸盐、焦磷酸盐、次氮基三乙酸盐、柠檬酸盐、盐酸盐和硝酸盐的碱金属盐或铵盐。
4、按权利要求1的组合物,其中含有至少5%(重量,以该组合物重量为基准)选自直链烷基苯磺酸盐的表面活性剂及其与至少一种阴离子、非离子、阳离子、两性离子和两性表面活性剂的混合物。
5、按权利要求1的组合物,该组合物具有25-75%(重量)的有效负荷。
6、按权利要求1的组合物,其中含有10-13.5%的表面活性剂(以组合物的重量为基准)。
7、按权利要求1的组合物,其中所述表面活性剂包括一种(A)非烷氧基化的、硫酸化或磺化的阴离子表面活性剂与(B)烷氧基化的阴离子和(或)非离子表面活性剂的混合物。
8、按权利要求7的组合物,其中组分(A)含有具8-22个脂族碳原子的烷基苯磺酸盐。
9、按权利要求7的组合物,其中组分(A)含有烯基磺酸盐,烷基磺酸盐,烷基酚硫酸盐,磺基羧酸和/或磺基羧酸酯,其中烷基或链烯基含8-22个碳原子。
10、按权利要求7的组合物,其中组分(B)含有具C8-22烷基和可达20个氧化乙烯基团的烷基氧化乙烯基硫酸盐。
11、按权利要求7的组合物,其中组分(B)含有乙氧基化的C8-22醇、羧酸、胺、醇酰胺或甘油酯,在每种情况下具有可达20个氧化乙烯基团。
12、按权利要求7的组合物,其中组分(B)含有C10-22烷基单乙醇酰胺或二乙醇酰胺。
13、按权利要求7的组合物,其中组分(B)含有单C8-22烷基二C1-4烷基氧化胺。
14、按权利要求7的组合物,其中(A)∶(B)的重量比为5∶1-1∶3。
15、按权利要求1的组合物,其中含有泡沫增进剂。
16、按权利要求1的组合物,其中含泡沫抑制剂。
17、按权利要求16的组合物,其中泡沫抑制剂包括有机聚硅氧烷泡沫抑制剂。
18、按权利要求1的组合物,其中含有三聚磷酸钠和(或)沸石的悬浮颗粒。
19、按权利要求1的组合物,其中含有以悬浮形式的囊封的漂白剂和(或)酶。
20、按权利要求1的组合物,其中大部分表面活性剂是以直径为0.1-5微米的球晶形式存在。
21、按权利要求20的组合物,其中按重量大部分表面活性剂是以直径为0.2-2微米的球晶形式存在。
22、按权利要求21的组合物,其中按重量大部分表面活性剂存在于直径为0.2-1微米的球晶中。
23、按权利要求1的组合物,其中含有具有同心结构的多囊球晶,该同心结构的平均晶格间距为60-100埃。
24、按权利要求23的组合物,其中所述平均晶格间距为70-90埃。
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