CN1130921A - 软化洗涤的组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及洗涤剂的组合物,包括选自含有聚胺N-氧化物的聚合物的一种聚合物,该聚合物含有具有结构式(I)的单元,其中P是一可聚合单元,N-O基团能被连接到该单元上,或者N-O基团在其中形成为该可聚合单元的一部分,或者两种情况兼有;A是(1);X是0或1;R是脂肪族、乙氧基脂肪族、芳香族、杂环或脂环族的基团,或者是这些基团的任何一种组合,N-O基团中的氮能被连接到这种基团或基团的组合上,或者N-O基团中的氮在其中形成为这些基团的一部分;以及一个粘土软化体系。
Description
发明领域
本发明涉及含有一种粘土软化体系的洗涤剂组合物。更详细地说,本发明涉及抑制染料转移的组合物,包括含有聚胺N-氧化物的聚合物和一个粘土软化体系。
发明背景
粘土,特别是绿土,是已知的织物软化剂,而且它们在洗涤过程中软化织物的应用已经在本领域中公开。
软化粘土满足各种性能标准的相对能力尤其取决于存在的附加洗涤剂组分。因此洗涤剂制造者面临一项艰巨的任务——提供具有优异总体性能的洗涤剂组合物。
其中一类加入洗涤剂组合物中的附加洗涤剂组分,就是抑制染料转移的聚合物。这里所说的聚合物,是为了抑制染料从有色织物转移到其它一同洗涤的织物上,而加入到洗涤剂组合物中的。这些聚合物具有在从染色的织物中洗涤时,逃逸出的染料有机会附着在其它洗涤物品上之前,络合或吸收这些染料的能力。
聚合物已经被用作洗涤剂组合物来抑制染料转移。这样的聚合物的实例是乙烯基吡咯烷酮聚合物,例如EP-A-265257和EP508034所述的。不幸的是,这种乙烯基吡咯烷酮聚合物倾向于与一起配制的粘土相互影响。因此,该聚合物的染料转移抑制性能与粘土的软化性能消极地相互影响。
现在已经发现,含有聚胺N-氧化物的聚合物与粘土很兼容,因为含有聚胺N-氧化物的聚合物的染料转移抑制性能在粘土存在时不受消极影响。并且已经发现,与含有聚胺N-氧化物的聚合物一起配制的粘土的软化性能得到维持。
这一发现使我们能够制造出既具有优异的染料转移抑制特性,又有软化性能的洗涤剂组合物。
根据本发明的另一实施方案,提供用于涉及到有色织物的洗涤操作的一种方法。
共同未决的EP申请第92202168.8号叙述了含有聚胺N-氧化物的聚合物,它在消除溶解的或悬浮的染料的转移上很有效果。发明概要
本发明涉及包括含有聚胺N-氧化物的聚合物和一种粘土软化体系的抑制染料转移的组合物。发明详述
N-O基团在其中形成为该可聚合单元的一部分,或者二者兼有。A是
;X是0或1;R是脂肪族、乙氧化脂肪族、芳香族、杂环或脂环族的基团,或者是这些基团的任何一种组合,N-O基团中的氮能被连接到该基团或基团的组合上,或者N-O基团中的氮在其中形成为这些基团的一部分。N-O基团可以用下列通用结构代表:其中R1、R2和R3是脂肪族基团、芳香族、杂环或脂环族基团或它们的组合;X或/和Y或/和Z是0或1;而且N-O基团中的氮能被连接到其上或者N-O基团中的氮能在其中形成为这些基团的一部分。
N-O基团可以是可聚合单元(P)的一部分,或者可以被连接到聚合物的主链上,或者二者兼有。
N-O基团在其中形成可聚合单元的一部分的适用的聚胺N-氧化物,包括含有聚胺N-氧化物的聚合物,其中R选自脂肪族、芳香族、脂环族或杂环族基团。一类所说的含有聚胺N-氧化物的聚合物,包括聚胺N-氧化物基团,其中N-O基团中的氮形成为R-基团的一部分。优选的含有聚胺N-氧化物的聚合物,是那些在其中R是杂环族基团,如吡啶、吡咯、咪唑、吡咯烷、哌啶、吖啶和它们的衍生物的聚合物。另一类所说的含有聚胺N-氧化物的聚合物,包括聚胺N-氧化物基团,其中N-O基团中的氮被连接到R-基团上。
其它适用的聚胺N-氧化物,是N-O基团被连接到可聚合单元上的聚胺N-氧化物。其中优选的一类是具有通式(I)的聚胺N-氧化物,其中R是一种芳香族、杂环或脂环族基团,其中N-O官能团中的氮是所说的R基团的一部分。这些种类的实例是那些其中R是一种杂环化合物,如吡啶、吡咯、咪唑及它们的衍生物的聚胺N-氧化物。
另外优选的一类聚胺N-氧化物,是含有具有通式(I)的聚合物的聚胺N-氧化物,其中R是芳香族、杂环族或脂环族基团,而在其中N-O官能团中的氮被连接到所说的R基团。这些种类的实例是那些R在其中可以是芳香族的,如苯基的聚胺N-氧化物。
只要形成的氧化胺聚合物是水溶性的,并且具有染料转移抑制特性,任何一种聚合物主链都可用。适用的聚合物主链的实例,是乙烯类聚合物、聚烯烃、聚酯、聚醚、聚胺、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯类,以及它们的混合物。
本发明的胺N-氧化聚合物,典型地具有胺与胺N-氧化物的比值为10∶1到1∶1000,000的比值。但是含有聚胺氧化物的聚合物中存在的胺氧化物基团的量,可以随适当的共聚反应或随适当的氮氧化程度而变化。优选的是,胺与胺N-氧化物的比值从2∶3到1∶1000,000。更优选的是从1∶4到1∶1000,000,最好是从1∶7到1∶1000,000。本发明的聚合物实际上含有无规或嵌段共聚物,其中一种单体类型是一种胺N-氧化物,另一种或者是胺N-氧化物或者不是。聚胺N-氧化物中,胺氧化单元的PKa小于10,优选的是PKa<7,更好的是PKa<6。
含有聚胺N-氧化物的聚合物,几乎可以在任何聚合程度下得到。只要材料具有理想的水溶性和染料悬浮能力,聚合程度不是关键因素。典型地,其平均分子量在500到1000,000的范围内,优选的是从1,000到50,000,更好的是从2,000到30,000,最好是从3,000到20,000。
本发明的含有聚胺N-氧化物的聚合物,典型地是染料转移抑制组合物重量的0.001到10%,更优选的是从0.01到2%,最好是从0.05到1%。本发明的组合物很方便地被用作为洗涤操作中使用的普通洗涤剂组合物中的添加剂。本发明还包含将含有洗涤剂组分并因此用作洗涤剂组成的染料转移抑制组合物。
制备聚胺N-氧化物的方法:
聚胺N-氧化物可以通过聚合胺单体并用一种合适的氧化剂氧化生成的聚合物得到,或者氧化胺单体本身可以被聚合,得到聚胺N-氧化物。
聚胺N-氧化物的合成可以通过聚乙烯基吡啶N-氧化物的合成加以举例说明。
购自Polyscience的聚4-乙烯基吡啶(分子量50000,5.0克,0.0475摩尔)被预溶解于50毫升乙酸中,并用一过乙酸溶液(25克冰醋酸,6.4克30%(体积)的H2O2溶液,和几滴H2SO4,得到0.0523摩尔的过乙酸)通过导管处理。混合物在室温(32℃)下被搅拌30分钟以上。混合物然后被油浴加热3小时至80~85℃,然后静置一夜。然后得到的聚合物溶液与1升丙酮在搅拌下混合,在底部形成的黄棕色粘性糊浆再次用1升丙酮冲洗,得到一种苍色晶状固体。该固体由重力滤除,然后用丙酮洗涤,再用P2O5干燥。该聚合物的胺与胺N-氧化物的比值为1∶4。粘土软化体系
粘土软化体系包括一种织物软化粘土,并且另外可以包括一种粘土絮凝剂和/或一种湿润剂。
织物软化粘土
这里的粘土软化体系将包括一种以染料转移抑制组合物的重量的至少0.5%,优选从4%到30%的量存在的织物软化粘土。优选的粘土是绿土型。绿土型粘土被广泛地用在洗涤剂组合物中作为纤维软化组分。大多数这样的粘土具有至少50meq./100g的阳离子交换能力。
绿土型粘土可以被描述为三层可膨胀材料,由硅铝酸盐或硅酸镁组成。
绿土型粘土有截然不同的两类;第一类,氧化铝存在于硅酸盐晶格中,第二类绿土中,氧化镁存在于硅酸盐晶格中。
对铝和镁氧化物型粘土,这些绿土的通式分别为Al2(Si2O5)2(OH)2和Mg3(Si2O5)(OH)2。水合作用水的范围可以随粘土被加工情况而改变。此外,原子被铁和镁取代可以发生在绿土的晶格中,而金属阳离子,如Na+、Ca2+,以及H+可以共存于水合作用的水中,而产生电中性。
根据一个阳离子占优势地或排他地被吸收的情况,来区分两种粘土是常见的方法。例如钠粘土就是在粘土中被吸收的阳离子以钠离子占优势。这种被吸收的阳离子可以牵涉到与水溶液中存在的阳离子的平衡交换反应。例如,在这种平衡交换反应中,1当量重量的溶液阳离子取代1当量的钠,并且通常是用每100克粘土毫当量(meq./100g)来表示测量粘土的阳离子交换能力的。
粘土的阳离子交换能力可以用几种方法测量,包括通过与铵离子交换然后滴定,或通过一种碱性亚甲蓝步骤来进行的电渗析法,这些都被陈述于Grimshaw,The Chemistry and Physics ofClays,Interscience Publishers,Inc.,第264至265(1971)页中。粘土矿物质的阳离子交换能力,涉及诸如粘土的膨胀性质、粘土的带电等因素,这些因素反过来又至少部分是由晶格结构等决定。粘土的离子交换能力,对于高岭土是从约2meq./100g到约150meq./100g的宽范围内变化,而且对于蒙脱土类的某些粘土来说,这一值还要大。伊利石粘土的离子交换能力处在这一范围的较低部分,普通伊利石粘土大约26meq./100g。
已经肯定,由于相对低的离子交换能力,伊利石和高岭土粘土不用于本发明的组合物。虽然这些伊利石和高岭土粘土占了粘土土壤的大部分。但是,绿土,如具有接近于50meq./100g离子交换能力的绿脱石、具有大于70meq./100g离子交换能力的皂石,已被发现是有用的织物软化剂。
一般用于这一目的的绿土粘土在商业上都可得到。例如,这样的粘土包括蒙脱石、volchonskoite、绿脱石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石和蛭石。这里所说的在市场上可买到的粘土如商品名为“fooler clay”(在Black Hills的主要的膨润土或蒙脱石矿脉之上的相当薄的矿脉发现的粘土)以及下列各种商品名,如Georgia Kaolin Co.Elizabeth,New Jersey的“Thixogel#1”(也称“Thixo-jell”)和Gelwhite GP;AmericanColloid Co.,Skokie,Illinois的Volclay BC和Volclay#325;International Minerals and Chemicals的BlackHills Bentonite BH 450以及R.T.Vanderbilt的VeegumPro和Veegum F。需要认可的是,这类以上述商业名和商品名得到的绿土型矿物,能够包含各种离散的矿物质的混合物。这些绿土矿物质的混合物适用于这里所说的纤维软化。
用于这一目的,优选的是蒙脱石粘土。
非常适用的是天然锂蒙脱石,它具有下述通式,并以颗粒状态存在: 其中MeIII是铝、铁或硼;或者y=0;Mn+是一个单价(n=1)或二价(n=2)金属离子,例如选自钠、钾、镁、钙、锶。
上述通式中,(x+y)的值是锂蒙脱石粘土的层电荷。
这种锂蒙脱石粘土根据其层电荷特性进行优选,即至少50%是处在从0.23到0.31的范围内。
更为适用的是具有至少65%处在0.23至0.31的范围内的层电荷分布的天然锂蒙脱石粘土。
本组合物适用的锂蒙脱石粘土最好应该是钠粘土,以得到更好的软化活性。
钠粘土既有天然产的,又有通过处理天然钙粘土将其转变为钠粘土得到的。如果本组合物采用钙粘土,为了将钙粘土转变为钠粘土,可以加入一种钠盐。优选的是加入碳酸钠,典型地最多加入总粘土量的5%。
适用于本组合物的锂蒙脱石的实例包括来自NL Chemicals,N.J.,U.S.A.的Bentone EW和Macaloid,以及来自IndustrialMineral Ventures的锂蒙脱石。
粘土絮凝剂
这里的粘土软化体系可以包括粘土絮凝剂。这里的组合物可以包括用量为如下的絮凝剂:如果其分子量为150,000~800,000,其量为粘土重量的0.05%到20%;如果其分子量为800,000~5,000,000,其量为粘土重量的0.005%到2%。大多数这种材料是有相当长链的聚合物以及诸如环氧乙烷、丙烯酰胺、丙烯酸、二甲胺基异丁烯酸乙酯、乙烯基乙醇、乙烯基吡咯烷酮和乙烯基亚胺等单体的共聚物。树胶,如瓜耳胶,也很适用。
优选的是环氧乙烷、丙烯酰胺或丙烯酸。为了能与粘土颗粒适当地相互作用,聚合物应该有相当长的链,即重均分子量至少为100,000。为了充分地溶解于水,聚合物的重均分子量不应超过10,000,000。最好是重均分子量为150,000到5,000,000的聚合物。湿润剂
任选用于这里的粘土块的有机湿润剂,可以是各种用于此目的的水溶物质中的任何一种。有机湿润剂优先选自下述物组:a)有2到9个碳原子的脂肪烃多元醇;b)由a)中多元醇衍生的醚醇;c)由a)中多元醇衍生的酯醇;d)单糖或低聚糖;以及它们的混合物。
更为优选的湿润剂包括甘油、亚乙基二醇、丙二醇和甘油、乙二醇和丙二醇的二聚物和三聚物。
粘土软化体系可以包含重量为粘土的0.5%到30%,最好是2%到15%的湿润剂。洗涤剂的附加成分
宽范围的表面活性剂可以被用于洗涤剂的组合物中。在1972年5月23日颁发给Norris的美国专利第3,664,961号给出了典型的阴离子、非离子、两性电解和两性离子的分类,以及这些表面活性剂的种类。
阴离子表面活性剂的混合物尤其适用于此,特别是以重量比5∶1至1∶2,优选的是3∶1至2∶3,更好的是3∶1至1∶1,制成的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂混合物。优选的磺酸盐、酯包括在烷基中有9个至15个,特别是11个至13个碳原子的烷基苯磺酸盐,以及其中脂肪酸衍生于C12至C18脂肪源,最好是C16至C18脂肪源的α-磺化甲基脂肪酸酯。在上述场合中,阳离子为碱金属,最好是钠。优选的硫酸盐表面活性剂是烷基中有12至18个碳原子的烷基硫酸盐,任选与烷基中有10至20个,最好是10至16个碳原子,并且乙氧化度为1至6的硫酸乙酯混合。这里优选的烷基硫酸盐的实例是牛脂烷基硫酸盐、椰子烷基硫酸盐和C14-15烷基硫酸盐。上述场合中阳离子又是碱金属阳离子,最好是钠。
用于本发明的一类非离子表面活性剂是环氧乙烷与一个憎水部分的缩合物,它能提供一种具有平均亲水亲油平衡值(HLB)在8~17,优选是9.5~13.5,更好的是10~12.5的范围内的表面活性剂。憎水基(亲油基)就性质上来说可以是脂肪族或芳香族的,并且与任何特定的憎水基团缩合的聚氧乙烯基团的长度,可以容易地被调节,以产生一种具有理想的亲水憎水因素平衡度的水溶性化合物。
这类非离子表面活性剂中特别优选的是每摩尔醇含有3~8摩尔环氧乙烷的C9~C15伯醇乙氧基化物,尤其是每摩尔醇含有6~8摩尔环氧乙烷的C14~C15伯醇和每摩尔醇含有3~5摩尔环氧乙烷的C12-C14伯醇。
另一类非离子表面活性剂,包括通式为下式的烷基多葡糖苷化合物:
RO(CnH2nO)tZx其中Z是衍生于葡萄糖的部分;R是含有12至18个碳原子的饱和憎水烷基;t为0至10;n是2或3;x是从1.3至4,该类化合物含有少于10%的未反应脂肪醇和少于50%的短链烷基多葡糖苷。EP-B0070077,0075996和0094118中公开了这类化合物以及它们在洗涤剂中的使用。
同样适于作非离子表面活性剂的是分子式为下式的多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂:其中R1是氢或C1-4烃基、2-羟基乙基、2-羟基丙基或它们的混合物,R2是C5-31烃基,Z是至少3个羟基直接连在链上的具有线性烃基链的一种多羟基烃基,或者它们的烷氧基化衍生物。优选地,R1是甲基,R2是C11-15直链烷基或诸如椰子烷基的链烯基链,或是它们的混合物,Z是在一种还原胺化反应中,衍生于一种诸如葡萄糖、果糖、麦芽糖。乳糖的还原糖。
按照本发明,组合物中还可包括一种助洗剂体系。任何常规的助洗剂体系都适用于此,包括硅酸铝材料、硅酸盐、多羧酸盐和脂肪酸,诸如1,2-乙二胺四乙酸盐的材料、诸如氨基多膦酸盐等金属离子螯合剂,特别是乙二胺四亚甲基膦酸和二亚乙基三胺1,5-亚戊基膦酸。尽管由于明显的环保原因较不优选,磷酸助洗剂也可用于此。
适用的助洗剂可以是一种无机离子交换材料,通常是一种无机水合硅酸铝材料,更特别的是一种水合合成沸石,如水合沸石A、X、B或HS型。
另一种适用的无机助洗剂材料是层状硅酸盐,例如SKS-6(Hoechst)。SKS-6是一种由硅酸钠(Na2Si2O5)组成的结晶层状硅酸盐。
含有一个羧基的适用的多羧酸盐包括乳酸、乙二醇酸和它们的乙醚衍生物,正如比利时专利第831,368、821,369和821,370号所公开的。含有两个羧基的多羧酸盐包括琥珀酸、丙二酸、(亚乙二氧基)双乙酸、马来酸、二甘醇酸、酒石酸、丙醇二酸和富马酸的水溶盐,以及德国Offenlegenschrift第2,446,686和2,446,687号以及美国专利第3,935,257号所叙述的乙醚羧酸盐,以及比利时专利第840,623号所叙述的亚硫酰基羧酸盐。含有三个羧基的多羧酸盐包括,特别是,水溶性柠檬酸盐、顺乌头酸盐和柠康酸盐,以及琥珀酸盐衍生物,诸如英国专利第1,379,241号所叙述的羧甲基氧琥珀酸盐,荷兰申请7205873所叙述的乳酸氧琥珀酸盐,和诸如英国专利第1,387,447号所叙述的2-氧杂-1,1,3-丙烷三羧酸盐一类的氧基多羧酸盐材料。
含有4个羧基的多羧酸盐包括英国专利第1,261,829号公开的氧联二琥珀酸盐、1,1,2,2-乙烷四羧酸盐、1,1,3,3-丙烷四羧酸盐和1,1,2,3-丙烷四羧酸盐。含有磺基取代基的多羧酸盐包括英国专利第1,398,421和1,398,422号及美国专利第3,936,488号所公开的磺基琥珀酸盐的衍生物,以及英国专利第1,082,179号所叙述的磺化热解柠檬酸盐。含有膦基取代基的多羧酸盐公开在英国专利第1,439,000号上。
脂环族和杂环族多羧酸盐包括环戊烷-顺,顺,顺-四羧酸盐、环戊二烯基五羧酸盐、2,3,4,5-四氢呋喃-顺,顺,顺-四羧酸盐、2,5-四氢呋喃-顺-二羧酸盐、2,2,5,5-四氢呋喃-四羧酸盐、1,2,3,4,5,6-己烷-六羧酸盐以及多元醇的羧基甲基衍生物,如山梨醇、甘露糖醇和木糖醇。芳香族多羧酸盐包括苯六甲酸、1,2,4,5-苯四酸和邻苯二甲酸衍生物,见英国专利第1,425,343号所公开。
在上述物质中,优选的多羧酸盐是每分子含至多3个羧基的羟基羧酸盐,更特别地是柠檬酸盐。本组合物中优先选用的助洗剂体系包括一种如沸石A的水不溶性硅酸铝助洗剂或者一种多层硅酸盐(SKS-6)与一种诸如柠檬酸的水溶性羧酸盐螯合剂的混合物。
按照本发明,包含在洗涤剂组合物中的适用的螯合剂,是亚乙基二胺-N,N'-二琥珀酸(EDDS)或它的碱金属、碱土金属、铵或取代铵的盐,或者是它们的混合物。优选的EDDS化合物是游离酸形式以及它们的钠或镁盐。这种优选的EDDS的钠盐的实例包括Na2EDDS和Na4EDDS。这种优选的EDDS的镁盐的实例包括MgEDDS和Mg2EDDS。按照本发明,镁盐是包含在组合物中的最优选的。
特别地,为了这里的液体制作,这里所用的适用的脂肪酸助洗剂是饱和或不饱和C10-18脂肪酸,以及相应的皂。优选的饱和类在烷基链上有12至16个碳原子。优选的不饱和类是油酸。
用于颗粒组合物的优选助洗剂体系包括一种如沸石A的水不溶性硅酸铝助洗剂和一种如柠檬酸的水溶性羧酸盐螯合剂的混合物。
其它能够形成用作本发明颗粒组合物的助洗剂体系的一部分的助洗剂材料包括如碱金属的碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐的无机材料,以及如有机膦酸盐、氨基聚亚烷基膦酸盐和氨基多羧酸盐的有机材料。
其它合适的水溶性有机盐是均聚或共聚酸或它们的盐,其中多羧酸包括至少两个互相被不多于2个碳原子分开的羧基。
这类聚合物公开在GB-A-1,596,756上。这类盐的实例是分子量为2,000~5,000的聚丙烯酸盐,以及它们与马来酸酐的共聚物,这类共聚物分子量从20,000到70,000,尤其是约40,000。
去污助洗剂盐通常以组合物的重量的10%至80%,优选是20%至70%,最常用的是30%至60%的量被包括在组合物中。
能被包括在本发明的洗涤剂组合物中的洗涤剂组分包括漂白剂。这些漂白剂组分可以包括一种或多种氧漂白剂,并且根据所选漂白剂的需要,还包括一种或多种漂白活化剂。漂白化合物的存在量典型地为洗涤剂组合物的约1%至约10%。一般来说,在非液体剂型,例如颗粒态洗涤剂中,漂白化合物所占的量可以是任选量。如果存在,漂白活化剂将典型地占漂白剂组合物的约0.1%至约60%,更典型的值为约0.5%至约40%。
这里所用的漂白剂组分可以是用于洗涤剂组合物的任何漂白剂,包括氧漂白剂和本领域中已知的其它漂白剂。
在方法方面,本发明进一步提供了一种在低于约50℃,特别是低于约40℃,用一种含有含聚胺N-氧化物的聚合物的洗涤剂组合物、任选的辅助洗涤表面活性剂、任选的洗涤附加组分和一种漂白剂,来清洁织物、纤维、纺织品的方法。适用于本发明的漂白剂可以是活化了的或未活化的漂白剂。
能使用的一类氧漂白剂包括过羧酸漂白剂及其盐。这类漂白剂中适用的实例包括单过氧邻苯二甲酸镁的六水合物、间氯基过苯甲酸的、4-壬氨基-4-氧代过氧丁酸的和二过氧十二双酸的镁盐。这样的漂白剂公开在美国专利第4,483,781号,美国专利申请第740,446,欧洲专利申请第0,133,354号和美国专利4,412,934上。非常优选的漂白剂还包括6-壬氨基-6-氧代过氧己酸,正如美国专利第4,634,551号所述。
能使用的另一类漂白剂包括卤素漂白剂。例如,次石盐漂白剂的实例包括三氯异氰脲酸和二氯异氰尿酸的钠盐和镁盐,以及N-氯和N-溴链烷磺基酰胺。此类材料的通常加入量为最终产品重量的0.5~10%,优选量为1~5%。
优选地,适用于本发明的漂白剂包括过氧漂白剂。适用的水溶性固体过氧漂白剂的实例包括过氧化氢的释放剂,如过氧化氢、过硼酸盐,例如过硼酸的一水合物和四水合物、过硫酸盐、过碳酸盐、过氧二硫酸盐、过磷酸盐和过氧水合物。优选的漂白剂是过碳酸盐和过硼酸盐。
过氧化氢释放剂可以与漂白活化剂结合使用,这种活化剂,如四乙酰基亚乙基二胺(TAED)、壬酰基氧苯磺酸盐(美国第4,412,934号所述的NOBS)、3,5-三甲基己醇氧苯磺酸盐(EP第120,591所述的ISONOBS)或五乙酰基葡萄糖(PAG),被过水解后形成一种过酸作为活性漂白类物质,结果改善了漂白效果。合适的活化剂还有酰化柠檬酸酯(ATC),如共同未决的欧洲专利申请第91870207.7号所公开的。
过氧化氢还可以通过加入一种在冲洗和/或漂洗的开始或中间能产生过氧化氢的酶体系(因此即一种酶和一种基质)来存在。这类酶体系公开在1991年10月9日提交的欧洲专利申请第91202655.6号上。
其它的适用于本发明的过氧漂白剂包括有机过氧酸,如过羧酸。
除氧漂白剂之外的漂白剂,在本领域中同样已知,并且能用于此。一类具有特殊意义的非氧漂白剂包括光敏化漂白剂,如磺化的酞菁锌和/或酞菁铝。这些材料在洗涤过程中可以沉积在基质上。在光照射和有氧的存在下,例如将衣服挂在室外日光中干燥,磺化的酞菁锌被活化,因而基质因此被漂白。美国专利第4,033,718号叙述了优选的酞菁锌和一种光敏化的漂白方法。典型地,洗涤剂组合物将含有以重量计,约0.025%至约1.25%的磺化的酞菁锌。
其它可以被包括的洗涤剂组分是去污酶,包括在洗涤剂中的这种酶起着很多作用,包括例如除去蛋白质基、碳水化合物基或三酸甘油酯基污垢,并防止逃逸染料的转移。被加入的酶包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶和过氧化物酶,以及它们的混合物。还可以包括其它类型的酶。它们可以有任何合适的来源,如蔬菜、动物、细菌、真菌以及酵母。
酶通常的加入量应是以在每克组合物中提供最多5毫克重量,更典型地,约0.05至3毫克重量的活性酶。
合适的蛋白酶的实例是能从特殊菌种B.枯草和B.地衣中得到的枯草溶菌素。市场出售的适合于除去蛋白质基污垢的分解蛋白酶包括Novo Industries A/S的商品名为Alcalase、Savinase和Esperase的产品(丹麦)和International Bio-Synthetics,Inc.的商名为Maxetase的产品(荷兰)以及商名为Genencor的FN-base,MKC的产品Optimase和opticlean。
尤其是对于液体洗涤剂组合物,这类分解蛋白酶中具有意义的,是这里被称为蛋白酶A和蛋白酶B的酶。欧洲专利申请第130,756号叙述了蛋白酶A,欧洲专利申请系列第87303761.8号叙述了蛋白酶B。淀粉酶包括例如从特殊菌种B.地衣中得到的淀粉酶,见英国专利说明书第1,296,839号(Novo)上有详细叙述。分解淀粉酶蛋白质包括例如Rapidase(International Bio-Synthetics,Inc.)和Termamyl,(Novo Industries)。
在本发明中可用的纤维素酶,包括细菌和真菌纤维素酶。优选地,它们将有一个5到9.5之间的最佳pH值。适用的纤维素酶公开于美国专利第4,435,307号(Barbesgoard等人),该专利公开了从Humicola insolens制得的真菌纤维素酶。适用的纤维素酶还公开在GB-A-2,075,028;GB-A-2,095,275和DE-OS-2,247,832中。
这类纤维素酶的实例是由一类Humicola insolens菌(Humicola grisea var.t hermoidea),特别是由Humicola类菌DSM 1800制造的纤维素酶,以及由Bacillus N真菌或由属于genus Aeromonas的制造纤维素酶212的真菌制得的纤维素酶,和从一种海洋软体动物的肝胰中提取的纤维素酶(DolabellaAuricula Solander)。
其它适用的纤维素酶,是产生于具有约50kDa的分子量,5.5的等电点并含有415氨基酸的Humicola Insulens的纤维素酶。1993年3月19日提交的共同未决的欧洲专利申请第93200811.3号上叙述了这样的纤维素酶。
特别适用的纤维素酶是具有颜色保护功能的纤维素酶。这类纤维素酶的实例是叙述于1991年11月6日Corezyme(Novo)提交的欧洲专利申请第91202879.2号上所述的纤维素酶。
适用于洗涤剂的脂肪酶包括英国专利第1,372,034号公开的由诸如Pseudomonass tutzeri ATCC 19.154的假单胞菌类微生物制造的那些酶。适用的脂肪酶包括那些由微生物Pseudomonasfluorescent IAM 1057制造,并与脂肪酶的抗体呈阳性免疫交叉反应的酶。日本名古屋的Amano Pharmaceutical Co.Ltd.的商名Lipase P"Amano"出售此种脂肪酶,下文中称作“Amano-P”。
特别适用的脂肪酶诸如MI Lipase(Ibis)和Lipolase(Novo)。
过氧化物酶用于与氧源,如过碳酸盐、过硼酸盐、过硫酸盐、过氧化氢等结合使用。它们被用作“溶液漂白”,即防止在洗涤操作中从基质中除去的染料转移到洗涤溶液中的其它基质上。过氧化物酶在本领域中是已知的,例如包括辣根过氧化物酶、木素酶以及诸如氯、溴过氧化物酶的卤素过氧化物酶。含过氧化物酶的洗涤剂组合物,例如公开在PCT Intermational Application WO89/099813和1991年11月6日提交的欧洲专利申请EP第91202882.6号中。
在液体剂型中,一种酶稳定体系被优先采用。液体洗涤剂组合物所用的酶稳定技术在技术上广为人知。例如,一种在液体溶液中的酶稳定技术,涉及使用从诸如乙酸钙、富马酸钙和丙酸钙得到的游离钙离子。钙离子可以与短链羧酸盐,优选富马酸盐,结合使用。例如,见美国专利第4,318,818号。同样,也建议使用多元醇象甘油和山梨醇。烷氧醇、二烷基乙二醇醚、多价醇与多官能团脂肪胺(例如象二乙醇胺、三乙醇胺、二异丙醇胺等)以及硼酸或碱金属的硼酸盐。此外,酶稳定技术还公开和示例在美国专利第4,261,868号、第3,600,319号和欧洲专利申请出版第0199405号、申请第86200586.5号上。优选的是非硼酸和硼酸盐稳定剂。例如,美国专利第4,261,868、3,600,319和3,519,570号上也叙述了酶稳定体系。
其它适于加入的洗涤剂组分是1992年1月31日提出的共同未决欧洲专利申请第92870018.6号上叙述的酶氧化清除剂。这种酶氧化清除剂的实例有乙氧基化的四亚乙基聚胺类。
特别优选的洗涤剂组分是与也能提供一类颜色保护功能的技术相结合。这些技术的实例是用于维持颜色、恢复光鲜的纤维素酶和/或过氧化物酶和/或金属催化剂。
另一种可选用的组分是一种肥皂泡沫抑制剂,如聚硅氧烷和它与氧化硅的混合物。聚硅氧烷一般可用烷基化聚硅氧烷材料代表,而氧化硅通常以精细分散的形式使用,如氧化硅气凝胶和干凝胶以及各类憎水氧化硅。这些材料可以做成颗粒状加入,其中抑泡剂被加入一种水溶性或水分散的,基本非表面活性的洗涤剂不可渗透载体中,这样有利于它的释放。作为另一种选择,抑泡剂可以溶解或分散在一种液体载体中,并通过将其喷在一种或多种其它成分上使用。
一种优选的聚硅氧烷泡沫控制剂公开在Bartollata等人的美国专利第3933672号上。其它特别有用的泡沫压制剂,是1977年4月28日出版的德国专利申请DTOS2646126上叙述的自乳化聚硅氧烷抑泡剂。这种化合物的一个例子是Dow Corning出售的DC-544,它是一种硅氧烷乙二醇的共聚物。特别优选的泡沫控制剂是含有一种聚硅氧烷油和2-烷基-醇类的混合物的泡沫抑制体系。适用的2-烷基-醇类是以商品名Isofol 12R在市场上销售的2-丁基-辛醇。
这类抑泡体系叙述在1992年11月10日提出申请的共同未决的欧洲专利申请第92870174.7号上。
特别优选的聚硅氧烷泡沫控制剂叙述在共同未决的欧洲专利申请第92201649.8号上。
所说的组合物可以包括一种与雾化的非多孔氧化硅如AerosilR相结合的聚硅氧烷/氧化硅的混合物。
上述的抑泡剂的常用量为组合物重量的0.001%到2%,优选0.01%至1%。
用于洗涤剂组合物的其它组分也可使用,如污垢悬浮剂、污垢释放剂、光鲜剂、磨擦剂、杀菌剂、失光防止剂、染色剂以及非胶封和胶封香水。
适用于此的抗再沉积和污垢悬浮剂包括纤维素的衍生物,如甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素,以及多羧酸或其盐的均聚或共聚物。这类聚合物包括前面提到的作为助洗剂的聚丙烯酸盐和马来酸酐丙烯酸的共聚物,以及马来酸酐与乙烯、甲基乙烯基醚或甲基丙烯酸的共聚物,其中马来酸酐占整个共聚物的至少20%摩尔。这些材料的常用量为组合物重量的0.5%到10%,较优选的是0.75%到8%,最优选的是1%到6%。
优选的光鲜剂在特征上是阴离子性的。其实例有4,4'-双-(2-二乙醇氨基-4-苯胺基-s-三嗪-6-基氨基)芪-2∶2'二磺酸二钠、4,4'-双-(2-吗啉代-4-苯胺基-s-三嗪-6-基氨基)芪-2∶2'-二磺酸二钠、4,4'-双-(2,4-二苯胺基-s-三嗪-6-基氨基)芪-2∶2'-二磺酸二钠、4',4"-双-(2,4-二苯胺基-s-三嗪-6-基氨基)芪-2-磺酸钠、4,4'-双-(2-苯胺基-4-(N-甲基-N-2-羟基乙氨基)-s-三嗪-6-基氨基)芪-2,2'-二磺酸二钠、4,4'-双-(4-苯基-2,1,3-三唑-2-基)芪-2,2'二磺酸二钠、4,4'-双-(2-苯胺基-4-(1-甲基-2-羟基乙氨基)-s-三嗪-6-基氨基)芪-2,2'二磺酸二钠和2(芪基-4″-(萘并-1',2':4,5)-1,2,3-三唑-2″-磺酸钠。
其它有用的聚合材料是聚乙二醇,特别是那些分子量在1000~10000,更好的是在2000~8000,最好是约4000。这些物质用量为0.20%到5%,更好的是0.25%到2.5%(重量)。这些聚合物和前面提到的均聚或共聚的多羧酸盐类,在过渡金属杂质存在的情况下,对改进保白性、纤维末沉淀以及对粘土、蛋白质及可氧化污垢的清洁功能具有价值。
本发明中用于组合物的污垢释放剂一般是对苯二酸与各种结构形式的乙二醇和/或丙二醇单元的共聚物或三元共聚物。此类聚合物的实例公开在普通转让的美国专利第4116885和第4711730号以及欧洲专利申请公开第0272033号上。按照EP-A-0272033号,一种特别优选的聚合物具有下列通式:(CH3(PEG)43)0.75(POH)0.25[T-PO)2.8(T-PEG)0.4]T(PO-H)0.25((PEG)43CH3)0.75其中PEG为-(OC2H4)O-,PO为(OC3H6O),T为(pcOC6H4CO)。
同样非常有用的是改性聚酯,如二甲基对苯二酸盐、二甲基磺基间苯二酸盐、亚乙基二醇与1-2丙烷二醇的无规共聚物,其末端基团主要由磺基苯甲酸基组成,其次由亚乙基乙二醇和/或丙二醇的单酯组成。其目的是得到一种两端均封接以磺基苯甲酸基团的聚合物,“主要地”在上下文的意思是,所说的共聚物的大多数末端将封接以磺基苯甲酸基团。但是,一些共聚物末端将不完全被封接,并因此它们的末端基团可以由1,2亚乙基二醇和/或1-2丙二醇的单酯组成,因此“次要地”的意思是末端由此类基团组成。
这里选择的聚酯包含约46%(重量)的二甲基对苯二甲酸,约16%(重量)的1,2丙二醇,约10%(重量)亚乙基二醇,约13%(重量)的二甲基苯磺型酸以及约15%(重量)的磺基间苯二酸,并且分子量为3,000。聚酯及其制备方法在EPA311342上有详细叙述。
根据本发明,洗涤剂组合物可以是液态、膏状、胶状或颗粒状形式。根据本发明,颗粒状组合物还可以是“压紧态”,即它们可以有一个比常规颗粒状洗涤剂相对高的密度,即550到950g/L;根据本发明,颗粒状洗涤剂组合物在这种情况下,将含有比常规颗粒状洗涤剂量少的“无机填充盐”,典型的填充盐是碱土金属的硫酸盐和氯化物,典型的是硫酸钠;“压紧态”洗涤剂典型地含有不超过10%的填充盐。根据本发明的液体组合物也可以是“浓缩态”在每种情况下本发明的液体洗涤剂组合物将含有比常规液体洗涤剂量少的水。典型地,该浓缩液体洗涤剂的水含量少于洗涤剂组合物重量的30%,更优选的是少于20%,最优选的是少于10%。
本发明还涉及在有色织物的洗涤操作中,抑制遇到可溶解而悬浮的染料从一种织物转移到另一种织物的方法。
该方法如前所述包括将织物与一种清洗溶液接触。
本发明的方法在洗涤过程中很方便地进行。优选地,洗涤方法在5℃至75℃下进行,特别是在20至60℃,但是聚合物在温度高至95℃以上使才有效果。洗涤溶液的pH最好是从7到11,特别是从7.5到10.5。
本发明的方法和组合物还可用作洗涤剂的添加物。这类添加物意在补充或增强普通洗涤剂组合物的功能。根据本发明的洗涤剂组合物包括那些用来清洗基质,如织物、纤维、硬表面、皮肤等的组合物,例如硬表面清洗组合物(有或无磨擦剂)、洗衣组分、自动和非自动洗碟子的组合物。
下列实例用于说明本发明的组合物的示例,但并不必然意味着限制或规定本发明的范围,所说的范围由后附的权利要求决定。
组合物总体的去污功能通过测试染料转移抑制功能和软化功能来评定。
染料从不同的有色织物转移的程度,用一种模拟一个30分钟的洗涤循环的洗衣测试试验进行研究。洗衣测试烧杯中有一片10cm×10cm的有色织物,和一个用作扩散染料敏感示踪物的多纤维样品。该多纤维样品由6块缝在一起的不同材料组成(聚醋酸纤维素、棉、聚酰胺、聚酯、羊毛和奥纶)。水的硬度为~2mM钙,水溶液中组合物浓度为0.7%。
染料转移的程度由Hunter Colour测量法评定。HunterColour体系以表示由反射光谱仪测定的Hunter L、a、b的值的变化的DE值来评估纤维织物样品的颜色。DE值由下式定义:
DE=((af-ai)2+(bf-bi)2+(Lf-Li)2}1/2其中下标i和f分别指在渗色织物存在下洗涤前后的Hunter值。在95%的可信度下最小的差值为1。
软化功能由一个洗涤测试试验测量。测试步骤如下:3.5kg重的干净织物在60℃下在一个自动转鼓型洗衣机Miel 423中洗涤,水的硬度为2mM钙,洗液中组合物的浓度为0.7%。一捆其中含有由颗粒污垢沾污的织物的脏织物,被分为两部分,每一部分都用一种含有N-乙烯基咪唑N-乙烯基吡咯烷酮共聚物的洗涤剂组合物洗涤。比较干净程度的评定由专家判定者用一个0~4的图板计分单元(PSV)标尺来进行,在此标尺上,无区别时为0,最大区别时为4。软化功能在4个洗涤循环后被评定。根据本发明,具有下列组成的颗粒状洗涤剂组合物被制备:洗涤剂组合物总量的重量%线性烷基苯磺酸盐 13.70牛脂烷基硫酸盐 5.97次乙氧化的C45醇 4.0柠檬酸三钠 5.0沸石 26.0马来酸丙烯酸共聚物 4.9二亚乙基三胺1,5-亚戊基膦酸 0.6蛋白酶 1.5羧甲基纤维素 1.5抑泡剂(聚硅氧烷) 0.3
表I实例I/II:
实例I和II表明了含聚胺N-氧化物的聚合物与粘土结合后,对于它与含有(PVP)聚乙烯基吡咯烷酮和粘土的染料转移抑制组合物的性能之间的关系。实验条件:
pH=8.5
洗涤温度:40℃实例I(A/B/C/D)
A:按表I的洗涤剂组合物,不含粘土软化体系,不含PVP。
B:按表I的洗涤剂组合物,含12.5%的粘土软化体系,不含
PVP。
C:按表I的洗涤剂组合物,含1.5%的平均分子量为30,000
的PVP(聚乙烯基吡咯烷酮),不含粘土。
D:按表I的洗涤剂组合物,含1.5%的平均分子量为30,000
的PVP(聚乙烯基吡咯烷酮),含12.5%的粘土软化体系。实例II(A/B/C/D)
A:按表I的洗涤剂组合物,不含粘土软化体系,不含PVNO
(聚(4-乙烯基吡啶-N-氧化物))。
B:按表I的洗涤剂组合物,含12.5%的粘土软化体系,不含
PVNO(聚(4-乙烯基吡啶-N-氧化物))。
C:按表I的洗涤剂组合物,含10ppm PVNO(聚(4-乙烯
基吡啶-N-氧化物)),其平均分子量为30,000,胺与
胺N-氧化物的比值为1∶5(由NMR测定),不含粘土。
D:按表I的洗涤剂组合物,含10ppm PVNO(聚(4-乙烯
基吡啶-N-氧化物)),其平均分子量为30,000,胺与
胺N-氧化物的比值为1∶5(由NMR测定),含12.5%
的粘土软化体系。结果:
D(DE)值(DE(试验)-DE(对照)),试验对象为棉质。跟踪物(分别与IA和IIA对照),(渗色织物颜色:正棕色90;渗色织物组成:100%棉)以及PSU值:
IB | IC | ID | IIB | IIC | IID | |
D(DE) | 0 | 14 | 0 | 0 | 14 | 14 |
PSU | 2 | 0 | 0 | 2 | 0 | 2 |
上述结果表明,含有聚胺-N-氧化物的聚合物与粘土结合,能提供染料转移抑制和软化俱佳的性能。实例III(A/B/C)
一种根据本发明制备的液体洗涤剂组合物,具有下述组成:
总洗涤剂组合物的重量%组成
A B C线性烷基苯磺酸盐 10 - -多羟基脂肪酸酰胺 - 5 -烷基烷氧化硫酸盐 - - 9烷基硫酸盐 4 8 4脂肪醇(C12-C15)的乙氧化物 12 12 12脂肪酸 10 10 10油酸 4 4 4柠檬酸 1 1 1二亚乙基三胺1,5-亚戊基膦酸 1.5 1.5 1.5氢氧化钠 3.4 3.4 3.4丙二醇 1.5 1.5 1.5乙醇 10 10 10乙氧化四亚乙基戊胺 0.7 0.7 0.7聚(4-乙烯基吡啶)-N-氧化物 0-1 0-1 0-1Termamyl B300KNU/g 0.1 0.1 0.1Carezyme R5000CEVU/g 0.02 0.02 0.02蛋白酶40mg/g 1.8 1.8 1.8Lipolase R100KLU/g 0.14 0.14 0.14内葡聚糖酶A5000CEVU/g 0.4 0.4 0.4抑泡剂(ISOFOLr) 2.5 2.5 2.5过氧化氢 - - 7.5粘土 4 4 4次要配合剂 加至100实例IV(A/B/C)根据本发明,一种压缩颗粒状洗涤剂组合物被制备,具有下述组成:总洗涤剂组合物的重量%组成
A B C D E线性烷基苯磺酸盐 11.40 - - - 5多羟基脂肪酸酰胺 - 10 - 5 5烷基烷氧化硫酸盐 - - 9 9 9牛脂烷基硫酸盐 1.80 1.80 1.80 4 4C45烷基硫酸盐 3.00 3.00 3.00 - -7次乙氧化的C45醇 4.00 4.00 4.00 - -11次乙氧化的牛脂醇 1.80 1.80 1.80 5 5分散剂 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07聚硅氧烷流体 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80柠檬酸三钠 14.00 14.00 14.00 14.00 14.00柠檬酸 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00沸石 32.50 32.50 32.50 32.50 32.50马来酸与丙烯酸的共聚物 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00纤维素酶(活性蛋白) 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03Alkalase/BAN 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60脂肪酶 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36硅酸钠 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0硫酸钠 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50聚(4-乙烯基吡啶)-N-氧化物 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1过硼酸盐 - - - 15 -TAED - 5 5过碳酸盐 - - - 20粘土 10 10 10 10 10次要配合剂 加至100
上述组合物(实例II(A/B/C)和III(A/B/C))显示出优异的软化、清洁和去污性能,并具有突出的有色织物颜色保护功能和有色与白色织物混合洗涤的功能。
Claims (18)
1.一种染料转移抑制组合物,包括a)一种选自含有聚胺N-氧化物的聚合物的聚合物,该聚合物含有具有下列结构式的单元:其中P是一可聚合单元,N-O基团能被连接到这种单元上,或者
N-O基团在其中形成为该可聚合单元的一部分,A是
;X是0或1;
R是脂肪族、乙氧化脂肪族、芳香族、杂环族或脂环族的
基团,N-O基团中的氮能被连接到这种基团上,或者N-O
基团中的氮在其中是这种基团的一部分,b)一种粘土软化体系。
2.根据权利要求1的一种染料转移抑制组合物,其中P是一种可聚合单元,其中N-O基团被连接其上,并且其中R选自一种芳香族或杂环族基团。
3.根据权利要求2的一种染料转移抑制组合物,其中N-O基团中的氮形成为R-基团的一部分。
4.根据权利要求3的一种染料转移抑制组合物,其中R-基团选自吡啶、吡咯、咪唑及其衍生物。
5.根据权利要求1、2的一种染料转移抑制组合物,其中N-O基团中的氮被连在R-基团上。
6.根据权利要求5的一种染料转移抑制组合物,其中R是一苯基。
7.根据权利要求1的一种染料转移抑制组合物,其中P是一可聚合单元,N-O基团在其中形成为该可聚合单元的一部分,并且R选自一种芳香族或杂环族基团。
8.根据权利要求7的一种染料转移抑制组合物,其中N-O基团中的氮形成为R-基团的一部分。
9.根据权利要求8的一种染料转移抑制组合物,其中R-基团选自吡啶、吡咯、咪唑及其衍生物。
10.根据权利要求1~9的一种染料转移抑制组合物,其中聚合物主链衍生于聚乙烯类聚合物的基团。
11.根据权利要求1~10的一种染料转移抑制组合物,其中胺与胺N-氧化物的比率从2∶3至1∶1000000,优选从1∶4到1∶1000000,最优选从1∶7到1∶1000000。
12.根据权利要求1~11的一种染料转移抑制组合物,其中含聚胺N-氧化物的聚合物平均分子量范围为500到1000,000;优选从1,000到50,000,更优选从2,000到30,000,最优选从3,000到20,000。
13.根据权利要求1~12的一种染料转移抑制组合物,其中所指的含有聚胺N-氧化物的聚合物是聚(4-乙烯基吡啶-N-氧化物)。
14.根据权利要求1~13的一种染料转移抑制组合物,其中含有聚胺N-氧化物的聚合物用量为组合物重量的0.001%到10%。
15.根据权利要求1~14的一种染料转移抑制组合物,包括一种至少为该染料转移抑制组合物重量的0.5%的一种粘土。
16.根据权利要求1~15的一种染料转移抑制组合物,其中所指的粘土是绿土类粘土。
17.根据权利要求1~16的一种染料转移抑制组合物,它是一种非粉尘颗粒状或液态形式的洗涤剂添加剂。
19.根据含有权利要求1~18的一种染料转移抑制组合物的一种洗涤剂组合物,它进一步包括表面活性剂及其它常规洗涤剂组分。
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