CN85103236A - 液态洗涤剂组合物 - Google Patents

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Abstract

液态洗涤剂组合物适合于洗衣服用,它主要含有水、电解质、活性组分,特别是它含有助洗剂。它包括空间填充的、类絮凝状的表面活性剂的聚集体,在表面活性剂中含有球晶,大量的、带有液态胶囊水溶液的其连续体。它是剪切稀化的、可流动的、对剪应力及在极端的气候条件下是稳定的,并具有高的pH值。

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,特别是它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,在这里将详细地叙述下列引号中的术语,以便在说明书及权项中叙述方便。
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,它包括所有的非表面活性剂,在洗涤剂配方中加入助洗剂可提高其洗涤效果。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、分离、沉淀或吸收,其二意指它可作为含碱源及缓冲剂。“助洗剂”这一术语在这里给以更多的限制,它是有关能在相当大程度上改善钙的效果的添加剂。它包括三聚磷酸钠或三聚磷酸钾,以及其它磷酸和缩合磷酸盐,例如正磷酸、焦磷酸、偏磷酸或四聚磷酸的钠盐或钾盐,还有磷酸酯,例如酯酸二磷酸酯、氨基三甲撑磷酸酯及乙撑二氨基四甲撑磷酸酯。它也包括碱金属碳酸盐、沸石以及诸如次氮基三乙酸盐、柠檬酸盐及乙烯基二胺基四乙酸盐等有机螯合物,诸如以聚丙烯酸酯和马来酸酐盐为基础的共聚物等聚多元羧酸。
为了避免疑问,这里开使用的“助洗剂”包括水溶性的碱金属硅酸盐,例如硅酸钠,但是不包括诸如羰甲基纤维素,或聚乙烯吡咯烷酮等添加剂(其作用主要为污垢悬浮作用或作为抗再沉淀剂)。
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%,在水溶液中至少部分离解生成离子,其浓度趋向于降低表面活性剂在这样的溶液中由盐析作用产生的总的溶解度(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(它们为脱溶或盐析的表面活性剂),它不包括阳离子型盐类,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织物中仅少量可溶的,例如氯化钙或硫酸钠。
这里所涉及的电解质的含量或浓度,是电总的可溶的电解质,其中包括可溶的助洗剂,(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磺酸的碱金属或氨的盐类,例如甲苯磺酸钠和二甲苯磺酸钠。
一种特殊的化合物是否是一种电解质或水溶助长剂,有时可取决于活性成分的存在。氯化钠一般被认为是一种典型的电解质,但是对于Swltaine
Figure 85103236_IMG2
来说,其行为表现为水溶助长作用。这里所使的“电解质”和“水溶助长剂”可在特别活性成分的范围内得以解释。
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,这些盐类具有表面活性剂的性能,它们包括钠、钾、锂、氨及烷基醇胺的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、二十二碳烷酸及十碳烷酸、树脂酸及支链单羧酸。
“常用的较少的组分”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少于5%,在有关的组合物中是相容的,是一种易流动的、化学稳定的非沉淀组合物。该项包括抗再沉淀剂、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、防腐蚀剂、抗氧化剂、防老剂、污垢抑制剂、湿润剂、酶及其稳定剂、漂白活化剂,及其类似物。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、酶及抗再沉淀剂、还有防腐剂和消沫剂,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(其独特的作用是提供稳定性、流动性或者其它对于精选配方所需的特性)。“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”,除非指明相反的意思,都被规定为在25℃下,以800倍于正常的重力的作用力进行离心分离17个小时。
这里所涉及的所有“GG离心分离”意指在25℃下,以20,000G离心分离。除非指明相反的情况,高G离心分离都要进行5分钟。
这里所使用的“可分离相”的意思是指可流动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于原组合物的液相。除非上下文需要其它的表示形式,所有涉及到的可分离相的组合物都是指可离心分离的可分离相的组合物,并且都涉及到了非离心分离组合物的组合物结构。一种单独的可分离相可包含两种或多种的不同的热力学相,它们不能用离心分离法使其彼取相互分离,例如一种稳定的乳化液或絮凝物。
这里所用的“分散的”是描述这样的一种相,其中至少有一相在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”意指两种或多种彼取连续地扩散的相互渗透相,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,当体系处于静态时它倾向于保持每一单元相对基质的固定位置。“相互分散的”意据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。
所涉及的固相是在环境温度下,在组合物中以固态形式实际存在的物质,它包括结晶的或水合作用的水(除非在上下文中需要另外指明)。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电光学显微镜直接观察出来,只能推断其存在。“固体层”是电离心分离所形成的一种固态的、糊状的、不可流动的胶状层。
“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℃下干燥达恒定重量时余下的重量。
所使用的“配方”这一术语可解释成各组份的混合物,这些组份组成了组合物的干重量。这样同一个配方可以由许多组合物来举例说明,它们中各组分的干重量百分比不同。
“稳定的”是指在室温下,在正常重力下,在三个月期间内不会占有总体积2%以上的新的液态自组合物的整体中分离出来。
“剪切试验”是指这样的一个试验,在500磅/平方英寸表压下,将一样品通过一个内部半径为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,并在带压容器中使用500磅/平方英寸静压的氮气,直至容器被抽空为止。而后,用大口径的管取代0.25毫米的管,可这样周期性地取代进行,上述方法大概产生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”是指通过三次或低于三次的剪切试验,或者是在较低的剪切速度下是不稳定的。
“非切变敏感的”是指暴露在相当大切变之后,没有导致稳定性的损失和粘度的显著增加。切变敏感性是用一种Contrave的“Khesmat30”粘度计测量的,锥型和平板测量体系2(在25℃下)一分钟内,切变由0至280秒-1成直线上升(向上斜),并立即在一分钟内成直线减小(向下斜)。如果经周期性重复之后稳定,以及在向下斜时粘度为150秒-1,比在向上斜时不大于10%,那么组合物可调节成非切切变敏感的。
“温度稳定的”是指将一个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,在这样条件下加热,并在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Pve    UniCam    401结合玻璃/甘汞电极测定的。
“导电性”是指在25℃下,频率为50赫兹时,测定的传导率。所引用的结果是在CDM3“RADIOMETER”电导测定电桥中使用CDC314流动和移液测定池测量的。
“基本电导率极小值”是有关活性组分对水有固定组成的液体洗涤剂组合物中,电导率随着所溶解的电解质的浓度增加时所作的曲线图,其中电导率通常在再始时升高到最大值,然后降到最小值后又升高。该术语是指相应于该极小值的电解质的浓度,或指相应于多个的极小值之一的所溶电解度的最低浓度。
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,是在25℃下,用20毫米内径,92毫米高的平底杯,直径为13.7毫米、长度为44毫米的终端有45°垂直角度的锥形浮子,及直径为4毫米的心轴的杯和浮子粘度计、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。这相应于Contrave的“Kheommat30”的粘度计使用测量系统C。
这里所用的“可流动的”是指在136秒-1的剪切速率下,具有小于2帕斯卡秒的粘度。
“粘度降”是指冲淡的组合物测的剪切速率为21秒-1时的粘度和测得剪切速率为136秒-1时的粘度之间的差值。
“屈服点”无论何时在这里都是指在25℃下,在RML系列ⅡDeer    Rheometer仪器上,使用No.MG7101部分所测的值。
“L1”相是指透明的、流动的、光学上各向同性的溶胶状的表面活性剂的水溶液,它是在高于临界溶液浓度的浓度下出现的,其中的表面活性剂的分子聚集生成球形的、扁平的(盘状)或长球状的(杆状)的胶粒。
“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”在这里也用作包含交错层,它小于双分子的厚度。一个交错层可认为是一种双层,它们可相互渗透,至少允许双层的分子中的疏水部分之间可以有一定呈度相互交错重叠。
“球晶”是指直径为0.1到50微米的球状物或扁球状物。球晶有时会改变形状,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;有相当平行的排列形式,被水或一种水溶液所隔开,并有相当规则的晶格排列,晶格大小为25到70埃,并且当作为组合物的相当大的比例存在时可经中子衍射很容易测出来。在这里所表述的不包括集合的多囊。
“G”相是指一种液体结晶的层状相,在文件中也称“纯净”相或层状相一类。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。纯的G相通常将一样品置于偏振显微镜下,在交叉的偏振器之间被检测而鉴别的。它的特征结构可由Rosevear的经典著作中看到(TAOCS    31卷628页(1954)或在胶体与边界学杂志(J.Collold    and    Iwterfacial    Science)3卷4号500页(1969)。
“球形G相”是指一种多囊,它是电基本上同心的表面活性剂球壳所构成的,由水相和“G”相隔开而交替排列。典型的普通的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且彼此交替出现,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,或者主要是由于球晶表面活性剂相抑制沉淀而表现出稳定的状态。
技术的背景
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,其原因在于要获得有效量的表面活性剂的困难,特别是助洗涤难于掺入稳定的液态配方中。这样,液态洗涤剂在理论上应比粉状洗涤剂便宜,因为它免去了干燥,并在许多例子中用水代替了粉状洗涤剂中通常使用的硫酸盐填加料。同时它有提供更为方便的可能性,以及较之粉状洗涤剂更易于溶于洗涤用水中。想要提供功能组份溶液的企图在工业化生产上并不十分成功。不成功的原因之一是最常用和有经济效益的助洗剂,如三聚磷酸钠不能有效地溶解在含水的组合物中。而且,由于盐析作用,溶解的助洗剂量的增加倾向于降低可溶解的表面活性剂的量,反之亦然。焦磷酸钾助洗剂和活性组份的胺盐一起使用来替代钠盐,人们已作了尝试,虽然它更易于溶解,但没有经济效益。
含有高含量表面活性剂的来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功。对于市场开发的主要限制是使用有效的助洗剂受到法律方面的制约,而与来自于粉状洗涤剂的竞争的激烈程度相应地小些。
不同的方法是企图使过量的助洗剂以固态悬浮于表面液态溶胶状溶液或者乳浊液中,然而,问题是要稳定体系,保持助洗剂在悬浮液中,防止它沉淀。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、分散剂及溶剂,所有这些措施阻止了节约在费用的实现。即使用了这些额外添加剂,人们认为还需要考虑使用比较低的固体助洗剂的浓度,这就限制了洗涤效果。这一方法是以某些设想为前提条件的。活性组份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在稳定性和悬浊液抗沉淀的困难;使用特殊的增稠剂和稳定剂主要用来防止沉淀;以及用于溶解表面活性剂的电解质可省去不用或者保持非常低的含量。
迄今为止工艺技术的主要特征是它的经验性。还没有提出过可接受的一般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,也没有一个大致的方法能设计出一种新颖的稳定的液体洗涤剂。工艺技术中还没有一般可使用的指南,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,在几周内就分离。相当少的例外显然是偶然被发现,但还没有可能进行推断的。
这种类型的产品已在欧洲和澳大利亚进入工业化生产,但还存在某些严重的缺陷。该产品的洗涤性能相当差,其原因是低的助洗剂,即低的活性组份重量比,或是低的含碱量。它们还表现出明显的对机械和/或热应力的不需要的敏感性,例如在过高或过低的气候温度条件下的切变和贮存。因而某些组合物因切变而分离,而另一些组合物变得相当粘稠。在0℃或40℃下贮存时,大多数分离。该工艺技术还未提出如何克服这些缺底。
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的组合物,它们不适于工业生产中实际应用。特别是考虑到工业化生产,这类组合物是不稳定的,或没有足够的稳定性以保证正常贮存而不产生沉淀,再不然,就洗涤效果来说其制造费用太贵了。
近来已提出来一批组合物,其中活性组份形成了层状相的网状物,它可用离心分离自液相中分离出来,并有能支持住固体助洗涤悬浮颗粒的胶状结构。该胶状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,这样就形成了一个含水的Lye相和一个可分离的层状相,而且保持在能稳定的最低含固量以上,及能流动的最高含固量以下。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的存在。上述的胶状组合物倾向于有较高的有效负荷和助洗剂/活性组份之比,因而比已知的工业化生产的液态组合物更有经济效益。的确,最好的上述的层状溶胶组合物是比最好的粉状洗涤剂更有经济效益的去污剂。
然而,迄今为止所公开的层状组合物的流动性低于某些用途的要求。
本发明的介绍
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,它综合地改进了洗涤性能并具有满意的流动性。我们相信我们的新颖的组合物它比过去未曾报导过的晶体球粒结构更具有稳定性,并且发现了制备稳定的、可流动的、具有优良洗涤性能,以及能从很大范围不同活性组份制成的洗涤剂组合物的全面方法。
本发明的最佳具体实施例与迄今为止市场上产品相比,至少表现出以下一些优点:高的助洗剂与表面活性剂之比;改进的稳定性;由于使用了廉价的组分及易生产性而降低了成本;高的可流动性;改进了的洗涤性能;高的PH值和/或含碱量;在高的和/或低的贮存温度下的良好稳定性。
我们已经发现,当活性组分、可溶的电解及水以一定的比值(这取决于所选择的特殊的活性组分及电解质)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,以及用各种物理性能来鉴别它们。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。在现有技术中所列举的层状相组合物与本发明组合物的不同之处在于,本发明的组合物象是由于表面活性剂存在球粒相中得到稳定的而不是在层状相中。
现有技术
有关液态洗涤剂的现有技术是极其大量的。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纯净的液态洗涤剂(其中所有的组分都存在于溶液中的)。对于本发明来说,这些文件都可不计在内。(它们的)助洗剂的含量比所需量少得多。
近来,有关现有工艺技术水平的一般性概述的文件有TAOCS(April    1981)P356A-“重负荷洗涤剂”“(Heavy    Dwty    Laun    dry    Detergewh)”(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年在表面活性剂系列书中出版的、Rwtkowski著的“洗衣用洗涤剂的最新变化”“Kecent    Chanpes    in    Louvntry    Deterpeufs”的书。
有关制成充分组合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,一是固体助洗剂在一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片状相表面活性剂基质胶状液中呈悬浮状。
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。在这些专利的每一个中,一种可溶于水的助洗剂的水溶液被有效地浓缩以盐析出表面活性剂(通常为一种液态的非离子型),而后者(借助于各种乳化剂)以胶体粒状分散在水解质中。在每种情况下,系统为纯净的乳浊液,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,Australin    P.522,983,U.s.P.4,018,720,U.s.P.3,232,878,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,或是对剪切应力不稳定。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基质、固体或液态结晶的表面活性剂。该组合物具有比某些用途中所需要的较高的粘度。
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。该系统是费用大的,它受到选择表面活性剂的限制,而有不很满意的冲洗性能。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,因而增大费用的效益是很低的。
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,而不是悬浊液中的分散相。美国专利4,057,506中叙述了三聚磷钠的纯乳浊液的制备,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一种水溶液上,例如G.B.2,031,455,U.S.P3,281,367,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,一般地使这些专利在洗衣用的洗涤剂配方中不起任何帮助。
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作用,以羰基甲基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,对于完全可接受的工业化生产的产品是不足的,而且对于提供有用储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在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。
U.S.P.3,346,504和U.S.P.3,346,837中叙述了带有水溶助长剂的SUltaines的溶解作用,它作为电解质在其中被涉及的。
A.C.S.坐谈会丛书No.194“Silicatesin    Deter-gents”中叙述了硅酸盐在液态洗涤剂中的作用。
可以理解,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看其相应的部分是最重要的(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)。在我们最初优先申请专利权的年代,熟悉本工艺技术,并且未预知该申请发明的普通人员,必然不会选择这些专利作为特别重要的,或者必然不会把这些部分看作特别感兴趣的或是适宜的。
上述的一般概述并不代表了普通的熟练技术人员所掌握的本工艺的全部技术特征。
本发明技术特征
根据本发明的一个具体实施例,可提供一种稳定的、可流动的、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),它相应于导电性对于电解质浓度所作的曲线上极小值状态(其中含有基本导电极小值),所说电解质的比例是在这样的范围内选定,它可使组合物对温度稳定及对剪切不敏感。
在上述具体实施例中,最优的电解质浓度是足以提供一种剪切稳定的组合物。
根据上述具体实施例,最优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(该介质中已存在饱和量的该固体),或包裹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例,本发明提供了一种稳定的、可流动的、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,晶体球粒组合物,它具有1~15达因·厘米-2的屈服点。
组合物的优先选用的屈服点大于1.5,更优的大于2,最优的大于2.5,例如大于3,以及优先选用于10达因·厘米-2。最先选用在136秒-1时的粘度小于1.5,更优的小于1,例如自0.2到0.6帕斯卡·秒。
该组合物可另外含有少量有用的组份。优先选用的活性组份占重量比值的10~20%,更优的为10~14%,助洗剂对活性组份的比值自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例,提供3′一种可流动的、稳定的、液态的洗涤剂组合物,它含有水;含有占组合物总重量5~25%的活性组份,它基本上由下列物质组成的,(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,基本导电率极小值可以达到,在该点处混合物是混浊的、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;以及可溶性的电解质,所加入电解质的比值应足以形成一种稳定的组合物,它相应于含有所说的基本电导极小值的导电性曲线的最凹处,并且大于该极小值而小于最大比值,小于该极小值时组合物是对剪切敏感的,在小于最大比值时组合物是对温度稳定的。
根据进一步的具体实施例,本发明提供一种稳定的、晶体球粒组合物,它含有活性组份、电解质,及水份,在20,000G下,高G高G离心分离90分钟后,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,可流动的、液态洗涤剂组合物,它含有水、活性组价及电解质,所有这些组合物至少部分地(没有必要全部地),呈现出下列的特征:它们含有和Lye或L1相交替出现的晶体球粒相,并最好含有和Lye或L1共连续的晶体球粒相,它们大体上非层状相;它们含有一个絮凝体系(它是优先选用的空间填充物);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晶体球粒,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
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的重复出现的空间,最好为70~90
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,通常为75~85
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,例如80
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);它们含有晶体球粒(其直径为0.5~5微米,最好为0.4~5微米,当它在交叉的偏光器间并经适当的放大后观察时,呈现出所作的“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,更优先的为1.4∶1到4∶1,最优先的为1.5∶1到3.5∶1);它们含有大于组合物重量5%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%,更优先的小于14.5%,最优先的小于14%,例如10~13.5%);它们在离心分离时形成单独的含水层和固体层,(其中含水层的屈服点通常至少为1,优先选用的至少为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);在离心分离后形成的占优势的含水层中,活性组份对于组合物中总的活性组份的比值小于50%,最好大于55%,例如大于60%,但小于90%,最好小于85%,例如小于80%,例如75~65%);经高G的离心分离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;用水将组合物冲稀生成0.5%(干重)的洗涤剂,其PH值大于9.7,最好大于10,例如10.9~11.1;含有0.5%(干重)的100毫升洗涤剂需要至少0.8毫升N/10的Hcl将PH值降低至9时,其碱性是足够的,优先的至少需要1毫升Hcl,例如4.7~8.6毫升;至少一种占优势的水溶液相含有足够的电解质以提供每升至少含有总的碱金属和/或胺阳离子有0.3克离子的浓度,优先选用的至少含0.5,更优先的至少含有1.2;例如2.0~4.5;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;电导性和在基本电导极小值时的电导相比,不大于2毫西门子电解质的浓度要低到能导致生成有显著比值的层压相;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的组合物的最小浓度值;组合物对剪切是不敏感的;组合物是对温度稳定的;组合物在40℃下是稳定的;组合物的电导低于15毫西门子/厘米;组合物含有至少15%(重量)的助洗剂,最好大于20%;助洗剂是至少占优势的三聚磷酸钠;助洗剂含有碱金属硅酸盐和/或碳酸盐,最好为硅酸钠和/或碳酸钠;组合物在剪切速率为136-1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;组合物优先选用的屈服点至少为1,更优先的至少为1.5,例如至少为2,优先选用的小于30,例如小于20,更优先的小于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,这些颗粒具有低于极限粒度的最大的粒度(在颗粒的极限粒度时,颗粒倾向于生成沉淀);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,例如醚的磺酸盐,烷基醇胺或氨的氧化物。
电解质和表面活性剂的相互作用
当溶于适当的水质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,一系列典型的步骤:
步骤1.
首先,电导率上升到最大值,在该步中粘度升高,而且最初透明的、光学上各同相性的L1相开始表明已明显地生成了晶体球粒。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,中子衍射表明没有明显的“G”相或任何其它液体的结晶相,并和大体上微胞的组合物相一致的。
一般地步骤1的组合物是透明而稳定的,它不能悬浮固体颗粒。
步骤Ⅱ.
在第二步中,电导率随着电解质浓度的增加而减小,组合物变得混浊了。高G的离心过滤将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,可观察到逐渐增加的大量的球晶,并且粒度更小了,晶胞聚集成松驰的絮凝物而从光学上各向同性的区域分离出来,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浓度的减小及较大物体的增加相一致的,但没有存在有明显比值的“G”相,步骤Ⅱ的组合物是混浊的不稳定的,并迅速沉淀。
步骤Ⅲ.
电导率降到极小值,然后又上升。球晶凝絮物之间的空间消失了,并且球晶形式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。可观察到升到最大值的屈服点,组合物变得剪切稀化了,并具有显著的粘度降落。
中子衍射表明没有出现有显著比值的层状相。核磁共振同样地表明没有出现显著的“G”相的含量,而表明有低浓度的微胞表面活性剂。电子显微镜指出至少有一些球晶是多囊的,带有明显的同心壳层排列或者部分壳层相互重叠,其中空间可能比正常的G相更大些。
步骤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浊液。这样,步骤Ⅲ就成为本发明的一部分。
步骤Ⅳ
进一步加入可溶的电解质,引起了球晶粒度的逐渐减小,并导致“Maltese交叉”结构的壳度增加。球晶中止、空间被填充,并电光学上各向同性的区域分离成不连续的絮凝物。屈服点和粘度降落下降、电导率上升到最大值或成为水平的。中止衍射表明出现了显著的“G”相。高G的离心分离将透明的Lye相从混浊层中分离出来。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。
步骤Ⅴ.
在欧洲专利0,086,614中叙述到形成一种片状组合物。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。
上述的结果是电解质和很大范围的水质表面活性剂混合物相互作用的典型的结果。如果组合物已经含有某些可溶的电解质,例如在一复配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没有完全溶于水中,那末就看不到第一步。类似地,电解质溶解度被限定的地方,例如在三聚磷酸钠或碳酸钠的情况下,进一步加入电解质,并超过它的饱和度时,就不能得到逐次产生的任一步骤中组合物。
本发明所涉及的组合物是处在上述各步骤中的第三步。在第三步与第二步及第三步与第四步之间,各自存在着半稳定的中间态组合物。这样的组合物呈现出表面活性剂球晶的絮凝状,它没有完全填充满空间(这由高G离心过滤持续90分钟结果生成透明的水溶液层的事实可明显地看出来),或者其中球晶能被不可逆地中断。虽然,这种组合物处在常温时可以是稳定的,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是有限的。现有技术提出的大量组合物都是处于这样半稳定的区域。
我们已发现处于这些半稳定“边界线”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/或活性组份的含量就能接近步骤Ⅲ稳定区域的边界线。
通常,本发明步骤Ⅳ的组合物经离心过滤分离出的含水层中,含有电解质及占活性组分总重量90~50%的活性组份,典型的为80~50%,更常的为75%到55%,例如70%到55%,而至少在另一个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。
步骤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半稳定边界线的组合物变得不稳定的。其粘度甚至在中等程度剪切下,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。本发明步骤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,它们对这样特殊的温度是稳定的。
步骤Ⅳ组合物用中子衍射分析时没有层状相的迹象,虽然某些接近于步骤Ⅳ的组分会有少量“G”相的迹象。
提出结构
我们相信上述的情况最容易由如下的设想来解释,即随着电解质浓度的增加表面活性剂逐渐地由微泡相转化成球晶相。我们相信球晶初取多囊的形状,其中大多数双层结构大体上呈同心排列,而且比常规的“G”相具有更宽,更不规则的空间。
这可能存在两种水溶液相,一种为L1相,另一为Lye相,后一种也可以是较前者含有较少微胞和更多电解质的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份的减小倾向于生成这样的组合物,它对于等效的稳定性和固体有效负荷具有较小的粘度。我们相信减小微胞表面活性剂的比值不会导致球晶量的显著减小。低的微胞含量减小了粘度,而球晶相依然足以保持稳定性。
我们相信,在本发明优先选用的、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,它大体上填充空间一直扩充到整个溶液,球晶可能相互作用生成弱的三维的基质,它有足够的强度支持住悬浮的颗粒,但又足够地弱以致于在剪切力的作用下能分离又能流动动,并且当它回收时又能重新形成三维的基质。球晶的大小似乎与稳定性有关,有大量5微米球晶的组合物的稳定性低于过半数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,倾向于更紧密更规则的球形“G”相的空间。由于生成了“G”相、球晶不再充满空间,而组合物变得易于生成沉淀。
活性组份
本发明的组合物优先选用至少含有5%,而小于30%,一般小于25%的表面活性剂(按重量计),更优选用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%,特别优先的是小于14%,通常小于13%。
活性组份的浓度是获得本发明组合物的重要因素。低于某一极小值时(根据特别的活性体系具有不同的值),加入更多的电解质,也不能得到稳定的组合物。然而,为了避免获得不稳定和/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份。这是在一种具有相当高粘度的水溶液悬浮介质中产生的,它反过来极大地限制了助洗剂的量(助洗剂可悬浮以便获得可接受的粘度限制)。这样总助洗剂对活性组份的比值与粉状洗涤剂相比要低些,其结果降低了洗涤性能。
在该组合物中减少活性组分而在整体上并没有降低系统的稳定性,这是极非显而易见的。我们令人吃惊地发现,如果电解质的浓度增得足够高,活性组分的浓可显著地减小,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。这种介质能悬浮大量的助洗剂而不失去其适当的流动性,并导致了助洗剂对活性组分比值很大的增加,从而在经济效益方面同样也有很大的增加。
从混和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。一种或多种非氧乙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)和一种或多种辅助表面活性剂(诸如烷基链硫酸盐和/或烷基醇胺或胺的氧化物等可形成稳定的泡沫)的混和物,一般说来比它们各单独作为表面活性剂要稳定得多。少量的氧乙基化非离子表面活性剂,或两性表面活性剂,或阳离子织物软化剂也可存在。
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了的硫酸,例如烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烯烃磺酸盐、烷基苯基硫酸盐、烷基苯基醚硫酸盐、烷基乙醇胺硫酸盐、烷基乙醇醚硫酸盐,或者α-磺基脂肪酸其及酯类(它们至少含有一个带有8~22个脂族碳的烷基或链烯基,更常用的10~20的,所说的烷烃或烯烃的基团优先用的是直链伯碳基团,但也可为任意的仲碳基团或支链基团。前面分子式中的“醚”是指聚氧化乙烯,聚氧化丙烯、甘油基,以及聚氧化乙烯-氧化丙烯混合的,或甘油-氢化乙烯或甘油-氢化丙烯基混合的,一般地含有1~20%碳的氧化烯烃基团。例如,磺酸盐或硫酸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胺,或单乙醇胺十六醇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脂肪族磺酸盐,烯烃磺酸盐,脂族烷基磺基琥珀酸盐,脂族烷基醚磺基琥珀酸盐、脂族烷基Sulphosuecinamates,脂族烷基醚Sulphosnccinamates,酰基肌氨酸酯,酰基牛磺酸酯,羟乙磺酸酯,诸如硬脂酸酯、软脂酸酯、树脂酸酯、油酸酯、亚油酸酯等皂类,以及烷基醚碳酸盐。有时也可使用阴离子磷酸脂类。在每一种情况下,阴离子表面活性剂一般至少含有8-22碳的脂肪烃链,优先的为10-20碳,而在醚的情况下含有一种或多甘油基团和/或到20氧化乙烯和/或氧化丙烯基团。(原文可能有误,由一到20)
优先选用的阴离表面活性剂为钠盐。其它工业上感兴趣的盐类包括钾盐、锂盐、钙盐、镁盐、胺盐、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺,和含有少于7个脂肪族碳原子的烷基胺类。
表面活性剂的混合物可任意地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碳的一种单或双的低级烷基醇胺的烷基醇酰胺,如椰子单乙醇酰胺。其它可以任意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,乙氧基化酚类,乙氧基化甘油酯类,乙氧基化山梨聚糖酯类,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的或氧化乙烯化的及氧化丙烯化的类似物(所有这些都含有C3-22的烷基或烯基及少于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的烷基或烯烃基,以及少于2个的低级烷基(例如C1-4,最好C1-2)。
本发明优先选用的活性组分或其混合物,其亲水亲油平衡值(HLB)大于7,优先选用大于8,更优先的大于10,最优先的大于12,以及优先选用小于18,更优先的小于16,最优先的小于15的活性组分可作为例子。
本发明的某些洗涤剂可含有阳离子表面活性剂,特别是阳离子织物软化剂和/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它是具有两个长链的烷基或烯烃基(例如C12-22特别是C16-20),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。它也包括咪唑啉及季胺化咪唑啉(具有两长链烷基或烯烃基),以及酰氨基及季胺化酰氧基胺(具有两长链烷基或烯烃基)。季胺化软化剂通常都是能给予水分散性量度的阴离子盐类,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。本发明具有织物软化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软化剂的表面活性剂中,但是它也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(三甲腰乙内酯),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烃基的叔氮化合物与合适的反应试剂(如氯醋酸或丙烷磺内酯)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烃基的,任意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烃基的咪唑啉及具有一个或两个长链烷基或烯烃基的酰胺基胺类。
那些对洗涤剂工艺技术熟悉的人员可以联想到上述特殊的表面活性剂的类型只是根据本所适用的共用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被包括在其中。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《McEateheen的乳化剂和洗涤剂》(manufacturing    Emnlsifiers    &    Detergents”)一书(由Eoufetioners出版公司Meeutoheon部门出版。
电解质
电解质主要用于与表面活性剂相互作用生成填充空间的球体系。电解质没有优先选用的浓度,然而,它要足以使任何二维的双层的显著的堆叠成为可能的,以便形成非球形的层状相。这样的层状相能提供不稳定的或对剪切不稳定的组合物,除非根据E.P.008614A的专利,要有足够高的有效负荷以形成稳定的结构,可是成为后一种组合物特征的相当强的基质一般产生了不需要的高粘度。对于适用的表面活性剂的系统处在合适的浓度下,我们已经发现根据本发明包含在组合物中合适的电解质量有可能获得稳定的体系。
电解质量不足会产生不稳定的,或对剪切、或对温度敏感的体系和/或在体系中产生不需要的高粘度。因此,电解质的比值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样以获得本发明的组合物。
电解质的最佳比值一般可按如下方法稳定,即将电解质逐渐地加入到活性组分的微胞水溶液中(一般占活性组分的15~20%),同时观察体系的一个或多个特性,如混浊度、电导率、屈服点,在偏光镜下或与相对照,或与不同干涉对照的外观,或在高G离心过滤时的行为。
当如上所述的第三步的特性被确定,例如处于混浊的组合物,在或接近基本电导极小值处带有球晶絮凝物,它表现出非透明的各向同性区及在高G离心过滤时出现非透明层,而后,球晶范围被鉴别了。
可以通过观察经高G离心过滤90分钟未获得透明层所需的量和/或提供温度稳定和/或对剪切稳定的组合物来确定比值的最佳范围。如果组合物打算提供低粘度的第一重要的市场使用时,最佳的组合物可逐渐地稀释至适合的粘度被获得,或者观察到了不稳定的征兆。如果后一种情况出现,可进一步添加电解质直至可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,并且相应于所需的量制得的组合物具有大于1.5达因/厘米2的屈服点。
我们优先使用功能电解质,例如碳酸盐、硅酸盐、焦磷酸盐、聚磷酸盐、硝化醋酸,及柠檬酸盐,所有这些盐都是助洗剂,但是某些这类电解质的有效浓度可因它的溶解度而被不必要地限制着(例碳酸盐就是如此)。在这种情况下,可以证明需要加入更易溶的非功能电解质。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水溶液相中的比值要足以提供在每升碱金属、碱土金属和/或胺阳离子中至少有0.3克离子的浓度最好至少为1.2,例2.0~4.5克离子的浓度。
助洗剂
在本发明最优选用的组合物中的助洗剂所以相是正常存在的,至少是部分地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,或且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,带有其它助洗剂的配方表现出了稳定性和可流动性。因此,该配方是优先选用的。然而,本发明也提供了含有其它助洗剂的组合物,例如三聚磷酸钾,碳酸盐,沸石,硝基三醋酸盐,柠檬酸盐,偏磷    酸盐,焦磷酸盐,磷酸盐,乙二胺四乙酸和/或聚羧酸盐,任意地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先地作为微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先使用的,原因是执行几种有价值的功能。它提供自由碱作污垢中油脂皂化用,它具有助洗剂的作用,在硅酸盐的情况下它抑制洗衣机内钻表面的腐蚀作用。另外,它作为电解质需要形球晶体系是很有效的。
一般地,硅酸盐用于制备本发明的组合物时,Na2O∶SiO2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或硅酸之比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,这儿存在一个替代的碱源。
我们不排除助洗剂基本上完全存在于溶液中的组合物,例如硝化三醋酸钠,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量的15%,最好至少为20%。我们优先选用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
从经济角度看优先选用的阳离子是由钠组成的,或者主要为钠离子。例如,优先选用的助洗剂是三聚磷酸钠,优先的阴离子表面活性剂是硫酸或磷酸钠盐阴离子表面活性剂,以及任何抗沉淀剂,例如碳基甲基纤维素,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。当活性组分包括诸如烯烃磺酸盐或非离子时,才正常地存在钙(这时可允许钙存在)。镁也可以存在,它和表面活性剂的相容性比钙还要好。
选样钾盐、氨、低级胺、烷基醇胺或混合阳离来替代钠是可以的,但不优先选用。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的是费用较贵。
碱性
本发明组合物优先选用的是含碱的,它是用一种碱缓冲剂来进行必要的缓冲作用,组合物的PH值正如一种玻璃电极上所测量的,其值高于8.5,优先选用高于9,最优先的大于9.2,例如9.5-12,特别是10-11。在含有本组合物并冲稀到含0.5%干重量的一种洗涤液中,我们优先选用的组合物的PH值大于9.7,例如大于10,特别是10.5-11.5。它需要有足够的自由碱度,这就需要至少0.4毫米N/10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被工业上所选用),但优先选用的至少为0.8毫升,最优先选用的为1到12毫升,例如3~10毫升,特别是4-9毫升的N/10的HCl。一般来说,较低含碱度在工业生产实际中较少选用,尽管它并没有排除在本发明的范围之外。
碱缓冲剂优先选用三聚磷酸钠,并且碱性最好至少有一部分是由碳酸钠提供的。其它优先选用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。它们能在某些情况下促进可流动性,或者允许表面活性剂更容易形成球晶相。因此,我们不能统统地将它们从本发明的组合物中排除在外,但我们优先选用它的最低限用量,以确保有适宜的可流动性球晶组合物。如果没有这种必要,我们宁可不使用这些增溶剂。溶剂有时可因香料组分或其它有用少量组分而适当调节。
干重量
组合物的干重量影响稳定性和可流动性,从一种类型配方到另一种类型的配方,其最佳干重量是显著地不同的,并可以选样以获得的所需的粘度。一般地说,干重量比值大约小于35%时,不可能找到确保稳定的组合物,尽管某些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%。我们不排除在干重量含量至20%时可获得稳定组合物的可能性。
对于本发明所给的任一种配方,干重量的范围可由组合物是稳定的和可流动的这两条来确定。一般地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了。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,即使用最少量的水来制备悬浊液(最少量的水是保持组合物可搅拌性所必须的),逐渐地将所有样品冲稀成较稀的稀溶液,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,干重量可选样的比值范围很宽,由30%或35%到60%或70%,面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确定一个稳定的可流动的范围,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步骤Ⅰ或步骤Ⅱ的特性可添加更多的碳酸钠、硅酸钠、溶液或其它电解质;如果组合物呈现出步骤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,困难仅仅是由于电解质含量的改变所引起的,那么,当组合物倾向于生成步骤Ⅳ或步骤Ⅴ时,活性组分可用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改性;当步骤Ⅰ或步骤Ⅱ的特性占主导时,可用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,在许多例子中可用通常的搅拌各组分混合物的办法来制备。可是,本发明优先选用的组合物的特性是在高剪切力作用下,它不会失去稳定性或变稠。
根据本发明,混合各组分的顺序和条件在制备稳定结构的混合物时有时是很重要的。
根据本发明对于任意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透明的活性组分的L1水溶液(其合适的浓度,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)直至混合物变混浊。然后,将混合物的样品在20,000G下离心分离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离心分离不再出现一个分离的、相当透明的水溶液相。然后,记下活性组分对所溶的电解质的重量比。
含有所有所需组分,并且活性组分对电解质重量比已确定的一种组合物能按所需要的干重量百分比(一般为40-50%)被制得。在高G离心分离的一种透明的Lye水溶液相形成指出了层状相的存在或没有填充空间的球晶“G”相,然后减少电解质的量直至在高G离心分离中没有观察到透明的相。后一种配方可制备含有不同干重量的样品以便确定有效负荷/可流动性/稳定性的最佳平衡。如果在稀溶液中需要低粘度,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氯化钠或硝酸钠等来重复该操作程序。另外,根据本发明可以添加有利于稳定分散的表面活性剂来改进活性体系,例如,如果观察到的是步骤Ⅳ或Ⅴ的性质可添加醚硫酸盐、胺氧化物或烷基醇酰胺,如果更易得到步骤Ⅰ或步骤Ⅱ的性质可添加非乙氧基化的阴离子表面活性剂。表面活性剂的比值可以调节直至获得一种稳定的、混浊的、处于基本电导极小值状态的混合物。
一般地,混合过程是在环境温度下进行,但在与均匀分散的某些组分(诸如椰子单乙醇酰胺等非离子表面活性剂)相混溶时,为了均匀分散需要略加热,例如40°。这种程度的加热一般可通过三聚磷酸钠的水合作用而获得。为了确保能足够加热,我们最好添加无水形式的三聚磷酸盐,它含有足够高比值的通常称作“相Ⅰ”的高温再变体。上述的操作工序只是能满意地用于全部或大部分本发明组合物几种方法之一。某配方对于混合的顺序和混合温度比另一些配方要敏感些。我们发现这有时对于预混合诸如三聚磷酸盐和碳酸盐固体组分是有利的。
配方
配方一般是基于一种或多种非乙氧基化的阴离子表面活性剂(优先选用的是硫酸盐或磺酸盐的表面活性剂)与一种或多种辅助表面活性剂(诸如乙氧基化阴离子表面活性剂,胺氧化物或脂族烷基醇酰胺等可形成稳定的泡沫)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作为例子的可以是C10-12烷基硫酸盐和/或C10-14烷基苯磺酸盐。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基醚硫酸盐,胺醚硫酸盐,烷基醇酰胺醚硫酸盐或脂肪酸醚硫酸盐。另外,第二种组分可以包含一种胺氧化物或脂族烷基醇酰胺。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的1%)的存在可有助于组物的清洗。非离乙氧基化合物可以较小的比值存在,一般少于总活性组分重量的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的磺酸盐的、非乙氧基化的表面活性剂所取代,它们包括脂族烷基二甲苯或甲苯磺酸盐,或者脂肪族磺酸盐、烯烃磺酸盐,磺基化碳酸盐,及其酯类和酰胺类(包括磺基化琥珀酸盐,Sulphosuccinamates)。烷基醚硫酸盐可全部地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,酯族酰基单乙醇酰胺醚硫酸盐及它们的混合物。
因此,根据特殊的具体实施例,本发明提供了一种稳定的、可流动的、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,助洗剂对于活性组分的总重量比为1.3∶1到4∶1;而这儿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的阴离子表面活性剂,和(B)占表面活性剂总(重量)的20-70的、至少有一种泡沫稳定剂的辅助表面活性剂,例如烷氧基化的阴离子表面活性剂,烷基醇酰胺或胺的氧化物。
任意地,上述的组合物可另外含有少于组合物干重量6%的硬脂酸盐。优先地,非烷氧基化的硫酸盐或磺酸盐的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,优先选用的是烷基苯磺酸钠,例如C10-14烷基苯磺酸盐。另外阴离子表面活性剂可包含有烷基苯磺酸盐和/或烷基硫酸盐与烷基醚硫酸盐和/或烷基苯基醚硫酸盐,其重量比,例如为1∶3到5∶1,特别地1∶2到4∶1,优先的为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。泡沫抑制剂的选样需要特别小心,因为某些工业化生产中可用的泡沫抑制剂在本发明组合物贮存时会失效,而另一些只有在相当高的浓度下才能足够有效地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的硅石的混合物是特别有效的。
根据另一个具体实施的特例,本发明提供了一种稳定的、可流动的、液态的以水为基础的洗涤剂组合物,它含有基于干重量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/或磺酸盐的阴离子表面活性剂,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,该絮凝物至少含有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;及有效量的至少一种泡沫抑制及其它有用的任意的少量组分。
根据本发明其它的具体实施例,可以提供一种可流动的、稳定的、非层状的洗涤剂,它含有30%到50%的有效负荷(它主要是由基于组合物干重量的12-40%的活性组分的干重量),基于组合物干重量至少30%的助洗剂(助洗剂对于活性组分的比值大于1.1∶1),所说的活性组分主要含有8-18个碳的脂肪族的烷基苯磺酸盐和选自C10-18烷基单乙醇酰胺和双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值为1.5∶1到4∶1,所说的助洗剂选自三聚磷酸钠、碳酸钠、沸石、硝基化三醋酸钠、硅酸钠,及其混合物,所溶解的这种助洗剂的量要是以提供大于1.5达因厘米-2的屈服点。
本发明特别优先的具体实施例提供了一种可流动的、稳定的、液态洗涤剂组合物,它主要含有:
A-由(1)10~18个碳,最好10~14个碳的脂肪族烷基苯磺酸钠和(2)具有平均8~18个碳,最好10~14个碳原子的烷基,及由1~20,最好2~10,例如3~5乙氧烯基和/或丙氧烯基的烷基醚硫酸盐的混合物。(1)和(2)的比值为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、硝基化三醋酸钠及其混合物的助洗剂,B和A的重量比值为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、氯酸钠,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%;所说的组合物含有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,但都是有效量的抗再沉淀剂,特别是羰甲基纤维素钠,香料,着色剂,及光学增白剂。
上述组合物中的钠阳离子可任意地,但较少优先地,全部或部分地被钾、锂或胺阳离子所代替,三聚磷酸钠优先选用的含量为助洗剂总重量的40-95%,例如45-80%。如果自动洗涤需要的话,组合物最好至少含有一种泡沫抑制剂。
上述组合物可任意地含有少量比例的烷基醇酰胺(例如椰子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,例如少于15%的总的活性组分,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,最通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是相一致的。一般说来,SCMC的有效浓度约为1%,我们最好不要超过正常的有效浓度,因为较大量的SCMS会相当大地提高了液态组合物的粘度,并且也影响其稳定性。
另外,抗再沉淀和/或污垢释放剂包括钾、铵及其它可溶于羧甲基纤维素的盐类,磷酸酯类,甲基纤维素,聚乙烯吡咯烷、羧甲基淀粉,以及类似的聚合电解质,包括合成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′S)是任意的,但是最好是本发明组合物的组分。与某些现有技术的配方不同的是对于稳定性,本发明的组合物不依赖于光学增白剂,并且我们因此可自由地选择任何方便的有经济效益的光学增白剂,或者一概将它们省去。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。光学增白剂可以习惯用量而存在其中。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%。较低的浓度是可以使用的,但不大可能是有效的,而较高的浓度(虽然我们并不排除使用)不大可能证明经济效益,并在某些例子还产生了相溶性的问题。
可用于本发明的光学增白剂的典型例子有:乙氧化1.2-(苯异咪唑基)乙烯;2-苯乙烯萘〔1.2d-〕噁唑;1.2-二(5′甲基-2-苯异噁唑基)乙烯;4.4′-二(6-甲基乙醇胺-3-苯胺基-1,3,5-三嗪-2″-基)-2,2′-芪磺酸二钠;N-(2-羟乙基-4,4′-二(苯并咪唑基)均二苯代乙烯;4,4′-二〔4″-二(2″-羟乙基)-氨基-6″(3″-磺基苯基)氨基-1″,3″,5″-三嗪-2″-基胺基〕-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′-二〔4″-(2″′-羟基乙氧基)-6″-胺基-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′-二-(苯异咪唑基)均二苯代乙烯。
可任意掺入本发明的液态洗涤剂组合物中的漂白剂受到化学稳定性和相溶性的支配。用胶囊包起来的漂白剂可形成悬浮固体的一部分。本发明组合物中过氧化物漂白剂的作用由于诸如四乙酰亚乙基二胺等漂白活化剂以有效量存在而提高了。也可存在诸如锌或铝的磺酸盐的酞菁染料等光活化漂白剂。
香料和着色剂通常以低于1%或2%的量存在于洗涤剂中,它也类似地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行为,所以有时必须小心地选择适用的香料。
蛋白分解酶和淀粉分解酶可以习惯的用量任意存在,并可任意地和酶稳定剂及其载体在一起。包胶的酶可悬浮于组合物中。
其它的少量组分包括消泡剂,碱、缓冲剂,诸如甲醇等杀虫剂,如乙烯基胶乳浊液等遮光剂,惰性磨料(如硅石),以及如苯异三唑等抗腐蚀剂。
一般地,本发明的组合物适合于洗衣服用,并且本发明提供了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液态洗涤剂中对洗涤织物进行搅拌的方法。在这里所述的低泡沫组合物部分用于自动洗衣机中,该组合物也可用于器皿的洗涤中,或用于清洗硬表面,低泡沫产品特别适用洗盘机中。高泡沫的组合物对于洗发剂配方可以是有价值的。这些构成了本发明的其它方面的课题。
一般地,本发明的组合物可在沸水中洗涤布料,或者在适中温度或低温中洗涤,例如分别为50-80℃,特别是55-68℃,或者在20-50℃,特别是30-40℃。组合物可以如下浓度加入到洗涤水中,即在基于洗涤水0.05%至3%(干重量)之间,最好为0.1%-2%,更通常的为0.3-1%,例0.4-0.8%。
本发明以下表中列出的例子加以说明。这些例子是稳定的、可流动的。它们全都在40℃时贮有稳定。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,但除例76外而且是剪切稳定的。
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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C12-18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。水平轴上的数字是指硅酸盐在组合物中的重,以固体重量百分数表示。
加入硅酸盐溶液0-7%之间的产生基本上是透明的,光学上各向同性的组合物,是上述的典型的步骤Ⅰ的组合物。在标号“A”和“B”之间,可获得步骤Ⅱ的组合物,它是混浊的、不稳定的,并含有非空间填充的球晶絮凝物。在“B”和“C”之间,可获得步骤Ⅲ的组合物,它是本发明所需的组合物。该组合物是混浊的稳定的组合物,含有显著地空间填充的球晶絮凝体,显现出屈服点,并在高G离心分离中仅表现出单一的液相。在“C”点以外,可获得步骤Ⅳ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液态活性体系的作用。在“C”点之外,在步骤Ⅳ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,大约在“D”根据步骤Ⅴ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体系时,粘度、电导率,及屈服点的变化。
左边的轴指出在剪切速率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;右边的标度是指以达因·厘米-2为单位的屈服点;水平轴代表所存在的碳酸钠的总的百分率,表示为荃于组合物总重量的碳酸钠干重量的百分数。
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,再加入碳酸盐即是悬浮状态,因而不会增加溶解的电解质的浓度。因此不能观察到步骤Ⅳ。屈服点陡然上升(在右边的顶峰),在“B”点与步骤Ⅲ的开始阶段相一致,这是本发明组合物的典型例子。
图4表示出,在含有十二烷荃苯磺酸钠,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子单乙醇酰胺的不同相对比值的作用。水平标度代表椰子单乙醇酰胺对十二烷荃苯磺酸钠重量比例。垂直标度代表单位为毫西门子。厘米-1的电导率(以园圈表示),也表示单位为帕斯卡·秒×10的粘度(以三角表示)。
图5表示出,其中的椰子单乙醇胺被C12-18烷荃3摩尔乙氧荃硫酸钠所取代时相类似的关系。水平的标度是醚硫酸盐对烷荃苯磺酸盐的重量比值。
图4和图5说明了怎样用改性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%
十二烷荃苯磺酸钠    9.
C12-18烷荃3摩尔乙氧荃硫酸钠 4.
聚硅氧烷消泡剂    1.
香料    0.6
C16-18单和双混合烷荃磷酸盐 0.5
光学增白剂    0.15
三聚磷酸钠    19
沸石A    12
由于已经存在的溶解的三聚磷酸盐的在步骤Ⅰ在该曲线中看不到,电导率自最大值“A”点下落直至步骤Ⅲ的始端“B”点。
图7表示相同体系屈服点,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)的十二烷荃苯磺酸钠和椰子单乙醇胺的混合溶液中(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,由于在室温下活性组分不完全溶解在水中,所以这时没有观察到步骤Ⅰ。这样在没有解质的情况下,该组合物为混浊的、不稳定的。
图10和11是冻断裂之后Pt/C的渡透射显微照片的复制件,各自的放大倍数为×45,000和×110,000(线放大)。该附图是在专利局申请的有关图形。对于任何出版的复制件的实际放大倍数,文件必须同时做出标度线。
在Laneaster大学的透射电子显微镜中制的两张显微照片表示的样品具有下列的组分:
重量%
十二烷荃苯磺酸钠    11.8
C12-28烷荃3摩尔乙氧荃硫酸钠 5.2
硅酸钠(Na2O∶SiO21.6∶1) 17.4
水    余量
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,该结构有重复的空间(包括表不活性剂壳的厚度及相邻的含水层)为80±
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Claims (23)

1、具有固体悬浮性的、稳定的、可流动的液态洗涤剂组合物,它包含有水、活性组分,及足够的电解质以形成至少含有部分活性组分的一种稳定的分散相,它相应于电导率对电解质浓度的曲线图中的极小值(它包括了基本电导率极小值),电解质的比率是在这样的范围内的,它使得组合物是对温度稳定的,并且是对剪切不敏感的。
2、一种可流动的、稳定的、液态的洗涤剂组合物主要由下列成分组成的:水;一种浓度为组合物重量的5-25%的活性组分,该活性组分主要由(1)至少一种非乙氧基化的阴离子表面活性剂,及(2)至少一种能形成稳定泡沫的辅助表面活性剂,(1)和(2)的比值是这样确定的,即如果一种可溶的电解质被逐渐地加入到含有所说的活性组分的含水混合液中,并达到所说的浓度时,便可得到一种基本电导率达极少值的、混合物为混浊状的稳定相;悬浮的固体助洗剂,助洗剂对活性组分的总重量比值自1∶1到4∶1;及可溶的电解质,该电解质的比值应足以形成一种稳定的组合物,它相应于电导率的极小值(包括基本电导率极小值),也可大于该极小值而小于最大比值,小于该极小值时组合物是对剪切敏感的,在小于最大比值时组合物是对温度稳定的。
3、根据权项1或权项2的一种组合物,其中电解质的比值足以使组合物变得对剪切是稳定的。
4、根据上述的任一权项的一种组合物,其中加入了悬浮固体。
5、根据权项4的一种组合物,其中的固体为助洗剂或磨料。
6、根据上述任一权项的一种组合物包含有水、活性组分、电解质、及悬浮固体,其中电解质的比值足以形成一种对剪切稳定的,具有屈服点自1至15达因、厘米-2的球晶组合物。
7、生产一种稳定的、可流动的、液态的洗涤剂组合物的一种方法,该方法是将水、5-25%(重量)的活性组分,电解质和固体助洗剂混合在一起,助洗剂对活性组分的总的重量比值为1.5∶1至4∶1,而电解质的比值是足以提供一种在40℃以下贮存稳定的球晶组合物。
8、生产一种稳定的、可流动的、液态的洗涤剂组合物的一种方法,该方法是将水、5-20%(重量)的活性组分,电解质和固体助洗剂混合在一起,助洗剂对活性组分的总的重量比值为1∶1至4∶1,而电解质的比值是足以提供一种对温度稳定的、非剪切敏感的组合物,它在离心分离时,分离成一种含水层和一种固体层,在含水层中含有多于50%的活性组分的总重量。
9、生产一种稳定的、可流动的洗涤剂组合物的一种方法,该方法将水、可溶的电解质,及占组合物重量8-14%的活性组分混合在一起,同时还混有悬浮的固体助洗剂,及任意的有用的少量组分,电解质的比例是这样确定的,它使得组合物在离心分离时,可分离成固体层和单一的液层,该液层的屈服点大于1.5达因、厘米-2
10、生产一种以水为基础的,液态洗涤剂组合物的一种方法,该组合物它包括混合足够的活性组分以形成含有表面活性剂的并与含水相相互交替的球晶空间填充絮凝体,和一定量的电解质(不少于在电导率对电解质浓度的曲线图中相应于基本电导率极小值的量,但要少于形成层状相时相对应的量),还有足够的总的活性组分的量使得组合物变得非剪切敏感的,另外还有一至少含有一定比例的助洗剂的固体层。
11、根据上述任一权项的一种组合物,其中助洗剂对活性组分的重量比大于1.2∶1。
12、根据上述任一权项的一种组合物,其中的组合物PH值可调节在9和13之间。
13、根据上述任一权项的一种组合物,其中的产物具有足够的碱性,它至少需要0.8毫升的N/10HCl将100毫升稀释到0.5%(干重量)所说组合物的水溶液的PH值减少到9。
14、根据上述任一权项的一种组合物,其中的电解质是可溶于水的碳酸盐、硅酸盐、三聚磷酸盐、焦磷酸盐、硝荃化三醋酸盐、柠檬酸盐、氯化物和/或硝酸盐。
15、根据上述任一权项的一种组合物,其中的活性组分包含有一种混合物,它是由(A)一种非烷氧荃化的阴离子表面活性剂和(B)一种能形成稳定泡沫的辅助表面活性剂。
16、根据权项15的一种组合物,其中的组分(A)包含有一种具有8到20个脂肪族碳原子烷荃苯磺酸盐,和/或一种具有8-22个碳原子的烷荃硫酸盐,和/或一种烯烃磺酸盐,烷烃磺酸盐、烷荃苯荃硫酸盐,烷荃乙醇酰胺硫酸盐,磺荃化的羧酸和/或磺荃化的羧酸酯(具有8到20个碳原子)。
17、根据权项15或16的一种组合物,其中的组分(B)是一种具有C8-22烷荃并少于20个乙氧烯基团的烷荃多乙氧荃硫酸盐,和/或一种烷荃苯荃多乙氧烯荃硫酸盐,和/或一种具有C8-22烷荃并少于20个乙氧烯荃团的烷荃乙醇酰胺多乙氧烯荃硫酸盐,和/或一种C10-22单乙醇酰胺和/或二乙醇酰胺,或一种单C8-22二C1-4烷荃胺氧化物。
18、根据权项15到17的任一权项的一种组合物,其中的活性组分另外含有多乙氧荃化的C8-22的醇、羧酸、胺,烷荃酰胺,甘油酯,在每一种情况下含有少于20个的乙氧烯荃团,它们占有活性组分总重量的比值小于20%。
19、生产一种具有有效负荷至少为35%(重量)的,稳定的、可流动的,非剪切敏感的,球晶组合物的一种方法,该方法将水;基于组合物干重量12-40%的活性组分;可溶的电解质;及基于组合物干重量的20-80%的助洗剂的干重量的总和一起混和,助洗剂至少部分地以悬浮颗粒存在,部分地至少作为所说的可溶的电解质的一部分存在,助洗剂对活性组分的总重量比值为1.3∶1到4∶1;其中所说的活性组分主要由下列组成的:(A)占其中30-80%(重量)的至少一种非烷氧荃阴离子硫酸盐或磺酸盐表面活性剂;和(B)占活性组分总重量20-70%的,至少一种烷氧荃化阴离子表面活性剂,烷荃醇酰胺和/或胺氧化物。
20、生产一种稳定的、可流动的、液态的,以水为基础的洗涤剂组合物的一种方法,该方法将基于其中干重量12-40%的活性组分,它包含有基于活性组分干重量的30-90%的非氧乙基化硫酸盐和/或磺酸盐阴离子表面活性剂及其余部分的烷荃醚硫酸盐,烷荃乙醇酰胺和/或胺氧化物;一种含水相,在其溶液中含有足够的电解质,以形成至少含有部分所说的活性组分并和所说的含水相交替存在的空间填充球晶絮凝物;悬浮的助洗剂颗粒;一种有效量的至少一种泡沫抑制剂,及任意的有用少量组分混合在一起。
21、生产一种可流动的、稳定的、液态洗涤剂组合物的一种方法,它主要由下列物质以任意的顺序混合在一起而获得的:
A.一种具有10-18个脂肪族碳原子的烷荃苯磺酸钠;
B.一种具有烷荃(平均带有8-18碳原子)和1-20个乙氧烯荃和/或丙氧烯荃的烷荃醚硫酸钠;(A)∶(B)的比值为10∶1到1∶10之间。
C.一种选自三聚磷酸钠、沸石、硝荃化三醋酸钠及其混合物的助洗剂,它们的重量比C∶(A+B)为1.1∶1到4∶1;
D.一种选自碳酸钠、硅酸钠、硝酸钠、氧化钠及其混合物的电解质,其浓度为组合物重量的2-20%;以及
E.比值为所说组合物的50-70%的水。
22、根据权项21的一种组合物,其中也可添加少量的但却是有效量的羧甲基纤维素,香料、着色剂及光学增白剂。
23、根据上述任一权项的一种组合物,其中大多数的活性组分是以直径为0.1-5微米的球晶存在,最好含有多囊球晶,它具有平均晶格空间为60-100 的同心结构。
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