CZ90594A3

CZ90594A3 - Agent preventing transfer of colors during washing process

Info

Publication number: CZ90594A3
Application number: CS94905A
Authority: CZ
Inventors: James Pyott Johnston
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1994-07-13
Also published as: PT100955A; ES2114536T3; CA2120776C; DE69129150T2; CA2120776A1; FI941708A0; HUT67487A; FI941708L; EP0538228A1; HU9401075D0; CN1073202A; FI941708A7; IE922732A1; US5574003A; MX9205878A; AU2760992A; EP0537381B1; DE69129150D1; WO1993008324A1; JPH07500136A

Description

Oblast techniky

Vynález se týká prostředku zabraňujícímu přenášení barev mezi výrobky při praní a způsobu použití tohoto prostředku.

Dosavadní stav techniky

Jedním z nejdéle přetrvávajících a nejvíce obtěžujících problémů při moderním praní prádla, je sklon některých barevných výrobků uvolňovat barvivo do pracích lázní, přičemž se· pak barvivo přenáší na jiné současně prané textilie.

Jednou z cest. jak čelit tomuto problému, by mohlo být vybělení uvolnitelného barviva praním barevných výrobků, dříve než bude mít příležitost přijít do styku s jinými pranými výrobky.

Suspendovaná nebo rozpuštěná barviva se mohou do jisté míry oxidovat v roztoku použitím známých bělicích činidel Britský patentový spis číslo 2 101167 popisuje stabilní tekutou bělicí sloučeninu, obsahující, prekurzor peroxidu vod íku ·,·' jenž se aktivuje k uvolnění peroxidu vodíku při zředění.

Je však současně důležité nevybělit barvy, jež už na výrobku jsou, to je nenarušit barevnost.

V americkém patentovém spise číslo 4 077768 se popisuje způsob zabraňování přenosu barviv použitím oxidačního bělícího činidla společně s katalytickými sloučeninami, jako jsou porfiny železa. Účinnost procesu je však omezena zejména tím, že oxidační bělici činidlo se má přidávat po kapkách, k dosažení nejúčinnější inhibice přenosu barviv.

Vynález proto se proto zaměřuje na prostředek, jež nejúčinněji brání přenosu barviv a čelí uvedenému nedostatku a představuje praktický způsob zajišťování nízké trvalé koncentrace peroxidu vodíku v prací lázni.

Peroxid vodíku se enzymaticky generuje iπ sítu použitím prekurzorů peroxidu vodíku plus oxiJasového enzymu, například glukózy nebo alkoholu jakožto prekurzorů vodíku a glukosoxidasy )

nebo alkoholoxidasy jakožto enzymového systému.

Podstata vyná1ezu

Prostředek bránící přenosu barviv při praní je podle vynálezu založen na tom, že obsahuje

A.._katalyzátor na bázi železa, volený ze souboru zahrnujícího___

a) -por-fi-n -železa a- jeho vodou, rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty,

b) porfyrin Železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty,

c) ftalocyanin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty,

B- enzymatický systém schopný generace peroxidu vodíkuVynález se také týká způsobu praní barevných textilií. Katalyzátor

Vynález se tedy týká prostředku bránícího přenosu barviv tvořeného enzymatickým systémem schopným generovat peroxid vodíku a katalyzátory volenými ze souboru zahrnujícího

a) porfin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty,

b) porfyrin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty.

c> ftalokyanin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty.

Jednou složkou prostředku podle vynálezu je tedy katalyzátor na bázi sloučeniny železa volené ze souboru zahrnujícího

a) porfin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovate1- * né deriváty.

c) ftalokyanin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty.

Výhodnou molární koncentrací katalyzátoru v prací lázni je

IQ⁶ až 1CT⁴ mol.

Základní struktura porfinu železa odpovídá dále uvedenému o-

becnému vzore i I kde znamená

X2 aňiont, s výhodou hydroxylovou skupinu 0H~ nebo atom chloru ci-.

V.obecném vzorci I jsou polohy atomů ve struktuře porfinu číslovány obvyklým způsobem stejně jako jsou obvyklým způsobem vyznačeny dvojné vazby. V dalších vzorcích jsou dvojné vazby vypuštěny, jsou však ve skutečnosti přítomny jako ve vzorci I.

Sloučenina obecného vzorce I je popřípadě substituovnána na jednom nebo na několika atomech uhlíku alkylovou skupinou, hydroxyalkylovou skupinou nebo oxyalkylovou skupinou s 1 až 10 atomy uhlíku=]

Výhodnými strukturami porfinu jsou struktury substituované na. jednom nebo několika atomech uhlíku v poloze 5, 10, 15 a 20 obecného vzorce I (mezipolohy), přičemž substituenty jsou voleny ze souboru zahrnujícího

(B)n ~ (A)m

N*-(B)n (A )m kde znamená n a m O nebo 1;

A skupinu sulfátovou, sulfonátovovou, fosfátovou nebo karboxy látovou skupinu,

B alkylovou skupinu, polyethoxyalkylovou skupinu nebo hydroxyalkylovou skupinu s 1 až 10 atomy uhlíku.

Výhodnými jsou molekuly, v nichž jsou substituenty fenylových nebo pyridylových skupinách voleny ze souboru zahrnujícího

-CH₃ , -C2H5. -CH2CH₂CH2S03-, -CH2— a CH?CH<0H)CH₂SO3-, -ΞΟ3Obzvlášť, výhodným je porfin železa, jehož molekula je substituována na atomech uhlíku v poloze 5, 10, 15 a 20 substituentem obecného vzorce

Χ^ι-Ά

SíP ' ‘ ~

Tato výhodná sloučenina je známa jakožto tetrasulfonátovaný tetrafenylporfiň železitý. Symbol X¹ znamená skupinu =CY- , kde každé Y na sobě nezávisle znamená atom vodíku, chloru, nebo bromu, nebo mesosubstitugvanou skupinu alkylovou, cykloalkylovou, aralkylovou, arylovou, aIkarylovou nebo heteroarylovou skupinu.

Porfyrin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty mají strukturu obecného vzorce II.

ciiV kde znamená

X² aniont, s výhodou hydroxylovou skupinu 0H~ nebo atom chloru Cl.

Ftalocyanin železa a jeho deriváty mají strukturu obecného vzorce III,

kde jsou polohy atomů ftalocyaninové struktury číslovány běžným způsobem. Aniontové skupiny v uvedených strukturách obsahují kationty volené ze' souboru zahrnujícího kationty sodíku a draslíku nebo jiné neinterferující kationty, dodávající struktuře rozpustnost ve vodě. Výhodnými deriváty ftalocyaninu jsou ftalocyanin- *’ trisulfonát železítý a ftalocyanintetrasulfonát železitý.

Je také možné, aby uvedené sloučeniny místo železa obsahovaly atomy manganu nebo kobaltu.

Pro volbu variant nebo substituentů v základní struktuře porfinu nebo azaporfinu jsou významné četné úvahy. Především je třeba volit sloučeniny, jež. jsou. dostupné, nebo snadno připraví- telné.

Volba substitučních skupin se může řídit podle rozpustnosti katalyzátoru ve vodě nebo v pracích lázních. Je také zvláště žádoucí zabránit napadání barev na pevných podkladech, jelikož mohou substituenty řídit afinitu katalyzátoru k povrchu. Tudíž silně záporně nabité substituované sloučeniny, například tetrasulfonovaný porfin, mohou být odpuzovány záporně nabitými vybarveními nebo vybarvenými povrchy a s největší pravděpodobností nebudou způsobovat napadání fixovaných vybarvení, zatímco kationtové a obojetné sloučeniny mohou být k takovým povrchům přitahovány, nebo alespoň nemusí být takovými vybarevenými povrchy odpuzovány.

Prekurzor peroxidu vodíku

Činidlo bránící přenosu barviv, peroxid vodíku, se generuje in sítu za použití enzymatického systému uvolňujícího peroxid vodíku.

Použití enzymatického systému uvolňujícího peroxid vodíku umožňuje kontinuální generaci nízkých koncentrací peroxidu vodíku a poskytuje praktickou cestu řízení setrvalé nízké koncentrace peroxidu vodíku. Nejvyšší účinnosti se dosahuje, jestliže jsou koncentrace složek takové, že peroxid vodíku je doplňován rychlostí blížící se rychlosti jeho odnímání z interakce s barvivý -V_ prací vodě. _________ _

Enzymem používaným podle vynálezu je oxidasa.

Jakožto vhodné se uvádějí oxidasy, jež reagují s aromatickými sloučeninami, jako jsou fenoly a podobné látky, například katecholoxidasy, laktasa.

Jinými vhodnými oxidasami jsou urátoxidasy, galaktosoxidasy, alkoholoxidasy, aminoxidasy, oxidasy aminokyselin, amylglukosidasa a cholesteroloxidasa.

Výhodnými enzymatickými systémy jsou alkoholoxidasy a aldehydoxidasy.

Výhodnějšími systémy pro použití granulovaných detergentů by měly být pevné alkoholy, například glukosa, jejíž oxidace je kataíyzována glukosoxidasou na glukoronovou kyselinu s vytvářením peroxidu vodíku. ~ ' —— —- ~

Ještě výhodnějšími systémy pro použití granulovaných detergentů by zahrnovaly tekuté alkoholy, jež by mohly působit jako například rozpouštědla. Příkladem je ethanol/ethanol oxidasa.

Množství oxidasy, jež má být použito v prostředcích podle .vynálezu, by mělo alespoň postačit k zajištění trvalé generace 0,01 až 10 ppm AvO za minutu v pracím roztoku. Například v případě glukosoxidase toho lze dosáhnout za teploty místnosti při hodnotě ρΗ 6 až 11. s výhodou 7 až 9 s 50 až 5000 j/1 glukosoxidázy, 0,005 až 0,5 % glukosy za konstantního provzdušňování.

Pomocné složky detergentů

Prostředek podle vynálezu může obsahovat obvyklé složky takových detergentů sloučenin v obvyklých množstvích- Mohou být tudíž přítomna organická povrchově aktivní činidla aniontová, ne,iontová, amfolytická, nebo obojetná nebo méně obvykle kationická a jejich směsi. Vhodná povrchově aktivní činidla jsou v oboru •dobře známa a vyčerpávající seznam takových Činidel obsahuje americký patentový spis číslo 3 717630 a americký patentový spis číslo (americká přihláška vynálezu číslo 589116).

Vhodný detergent, podle vynálezu obsahuje hmotnostně 1 až 90. s výhodou 5 až 40 % neiontových, anIontových nebo obojetných povrchově aktivních složek nebo jejich směsí. Mohou být přítomny popřípadě detergenční buildery anorganické, organické, nebo fosfátové, ve vodě rozupustné nebo ve vodě nerozpustné a jiné ve vodě rozpustné soli a soli tohoto druhu mohou být použity nezávisle na tom, zda jsou organické detergenty přítomny či nikoli. Popis vhodných buiderů je uveden v americkém patentovém spise číslo 3 936537 a (v americké přihlášce vynálezu číslo 5891.16).

Buildery detergentů jsou přítomny ve hmotnostním množství 0 až 50, s výhodou 5 až 40 %.

Prostředky podle vynálezu mají být prosty běžných bělicích činidel- Lze použít jiných sloučenin používaných v detergentních prostředcích, jako jsou činidla potlačující pěnění, enzymy a stabilizátory nebo aktivátory, činidla suspendující špínu a činidla Špínu uvolňující, optická zjasnovadla, abraziva, baktericidní přísady, inhibitory ztráty lesku, barvicí činidla a parfémy .?

Tyto složky, obzvláště enzymy, optická zjásňovadla, barvicí činidla a parfémy by měly být přednostně voleny tak, aby byly kompatibilní s bělicí složkou prostředku.

Detregentní prostředky podle vynálezu mohou být ve formě kapaliny, pasty nebo granulí. Granulované prostředky podle vynálezu mohou být též v kompaktním tvaru” to je mohou mít relativně vyšší hustotu než běžné granulované detergenty, například 550 až 950 g/1; v takovém případě budou granulované detergentní prostředky podle vynálezu obsahovat nižší množství anorganických plnicích solí ve srovnání s běžnými granulovanými detergenty; typickými plnicími solemi jsou sírany a chloridy alkalických kovů a kovů alkalických zemin, zpravidla síran sodný; kompaktní” det.ergenty neobsahují zpravidla více než hmotnostně 10 %' plnících so l í.

Vynález se také týká způsobu zabraňování přenosu barviv z jednoho výrobku na druhý, rozpustných nebo suspendovaných, uM»l.

volňujících se v průběhu praní barevného prádla.

Způsob je založen na uvádění do styku výrobků se shora popsa- ^<J ným pracím roztokem. ......' '

Způsob podle vynálezu se pohodlně provádí v průběhu praníPere se s výhodou při teplotách 5 až 75 G, zvláště při teplote 20 až 60 C, avšak katalyzátor je účinný až do 95 C- Hodnota pH -pracího-roztoku je s výhodou 7 až 11, zvláště 7,5 až 10,5.

Způsobu a prostředku, podle vynálezu je možno také používat jako přísady v průběhu praní.

Následující příklady vynález blíže objasňují nijak ho však neomezují.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Homogenní bělení polární modří (Polar Blue, Golor Index 61135)

Připraví se roztok (100 ml) modři Polar Brilliant, Blue (6xl0^-5M) a tetrasulfonovaného tetrafenylporfinu železitého <lx 1O^_SM) jakožto katalyzátoru. Jeho hodnota pH se nastaví na pH 8,1. Absorbance tohoto roztoku při 620 mm, koncentrace barviva~ — Polar Blue., je 0,765 v 1 cm buňceL Do . provzdušněného . .roztoku sé . přidá glukosa (0,1 %> a glukosoxidasa <2.7 j/ml). Po 15 minutách klesne absorbance při 620 mm výsledného roztoku na 0,28. To odpovídá téměř plné oxidaci barviva Polar Blue. Slepé zkoušky ukazují. že v tomtéž časovém úseku nedojde k žádné oxidaci barviva Polar Blue Ccož se projevuje tím, že nedochází k žádné změně absorbance při 620 mm).

(a) v nepřítomnosti kalyzátoru nebo, * (h) v nepřítomnosti glukosy nebo (c) v nepřítomnosti glukosoxidasy. ·»

Příklad 2

Prací zkoušky v malém.

Vzorky indikátorové látky (tracer cloth) <5 x 5 cm) zašpiněné barvivém Durasol Red (GI 28860) a bílé vzorky třecího ruční• * ku /5 x 5 cm) se perou současně při hodnotě pH 8,1 po dobu 45 mi9 nut, při teplotě 25 C s 1.0 ppm FeťlII) TPPS. Kromě toho se přidává:

<a) nic, (b) 0,1 * glukosy, <c) 2,7 i/ml glukosoxidasy (d> 0,1 % glukosy + 2,7 j/ml glukosoxidasy.

Při praní podle odstavce (a), <b) a (c) se zkušební látka zřetelně růžově zabarví. Při praní podle odstavce <d) není patrno žádné zabarvení. Pozoruje se také, že zašpiněné vzorky se při praní podle odstavce (d) se neodbarvují, což značí, že barvy na výrobku nejsou napadeny.

Příklad 3

Připraví se detergenční kompozice podle vynálezu o následujícím složení:

lineární alkylbenzensulfonát 10,0 alkylsulfát 4,0 ethoxylát mastného alkoholu se 12 až 15 atomy uhlíku 12,0 mastná kyselina 10,0 kyselina olejová 4,0 kyselina citrónová ' 1,0 ·’ hydroxid sodný 3,4

Propandiol 1,5 ethanol 10,0 ethanoloxidasa 270 i/ml tetrasu1fonovaný tetrafenylporfin železitý 0,1 zbytky do 100,0

Příklad 4

lineární alkylbenzensulfonát 11,40 alkylsulfát loje 1,80

0-45 a 1 ky 1 su 1 f á t 3,00 krát et hoxy lávaný C45 alkohol 4,00 krát ethoxlováný alkohol loje

1,80 díspergant silikonová kapalina tri nátr i ume i trá t kyselina citrónová zeolit akty 1ický kopolymer maleinové kyseliny PETMPA eelulasa .< aktivní protein) alkalasa/BAN ipasa krémičitan sodný síran sodný tetraso1f onovaný tetraf eny1porfi n že1es i tý glukosa glukosoxidasa ostatn í

0.07

0,80

14,00 3,00

32,50 5,00 1,00 0,03~ — 0,60 0,36 2,00 3,50 0,10 10,00

27U j/ral do 100,00

Průmyslová využitelnost

Prostředek zabraňující' přenášení líarviv’při~ praní tex ti 1 ií -

Claims

PATENTOVÉ NÍÁFÍ i >

1. Prostředek bránící přenosu barviv č u j í c í se tím, že obsahuje A. katalyzátor na bázi železa, volený ze jakožto substrátu.

3. Prostředek t í m , že obsahuje na nejméně jedné ze souboru zahrnu i í cí ho

a) porfin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty,

b) porfyrin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty,

c) ftalocyanin železa a jeho vodou rozpustné nebo vodou dispergovatelné deriváty,

B- enzymatický systém schopný generovat peroxid//vodíku.
2- Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že enzymatický systém schopný generovat peroxid vodíku, sestává z oxidázy a z alkoholu, aldehydu nebo jejich směsi podle nároku 1, vyznačující se derivát porfinu železa, jenž je substituován svých mesopoloh fenylovou nebo pyridylovou.

skupinou ze souboru zahrnujícího kde n a

A

B m 0 nebo 1;

skupinu sulfátovou, sulfonátovovou, fosfátovou nebo karboxy látovou skupinu, alkylovou skupinu, polyethoxya1kylovou skupinu nebo hydroxyalky lovou skupinu s 1 až 10 atomy uhlíku.
4- Prostředek podle nároku 1, v y z n a č u j í c í s e t ť m, že substituenty na fenylových nebo pyridylových skupinách jsou voleny ze souboru zahrnujícího skupinu

-CH3, -C2H5, -CH2CH2CH2SO3-, -CHz —. CHzCH(0H)CH2S03- a -SO3 12
5. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se t í o . že obsahuje derivát porfinu železa, jenž je substituován na nejméně jedné své mesopoloze fenylovou nebo pyridilovou skupinou obecného vzorce

X¹ znamená skupinu =CY- , kde každé Y na sobě nezávisle znamená atom vodíku, chloru, nebo bromu, nebo mesosubstituovanou skupinu álkylovou, cykloalkylovou, aralkýlovou, arylovou, aIkarylovou nebo heteroarylovou skupinu.
6. Prostředek podle nároku 3, vyznačující se t í m , že katalytickou sloučeninou je tetrasulfonovaný tetrafeny1por f i n že 1ez i tý.
7. Prostředek podle nároku 3, vyznačující se t~ í “ m 7že'že1ezov- katalyzátoru- je-nahrazeno-manganem.nebo»koba1 „ tém.
8. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že koncentrace železitého katalyzátoru je molárně 10^-6 az IO“⁴ ··« -i. .
9. Prostředek podle nároku 2, vyznačující se t í m , že oxidáza je v prostředku obsažena vý hmotnostním množsví 0,1 až 1000 jednotek na gram prostředku
10. Prostředek podle nároku 2, vyznačující se t i m, že substrátem je glukóza.
11. Prostředek podle nároku 2, vyznačující se tím, že substrátem je alkohol s 1 až 4 atomy uhlíku.

12. Prostředek podle nároku 2, v y z n a Č u j í c í s e t í m, že substrátem je ethanol- 12- Prostředek podle nároku 2, v y z n a č u j í c í s e t í m , že substrát je v prostředku obsažen ve hmotnostním množ-

ství 0,5 až 50 %, vztaženo na prostředek jako celek13. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se t í m, že uvolňuje peroxid vodíku v množství 0,01 až 10 ppm/min.
15. Způsob zabraňování přenosu barviyz jednoho výrobku na druhý, rozpustných nebo suspendovaných při praní barevných textil,ií, . ' tys' vyznačující se t í n, že se tyto textilie uvádí do styku s pracím roztokem obsahujícím prostředek bránící přenášení barviv podle nároku 1 až 14.
16- Způsob podle nároku 15, vyznačující se t í m, že se pere za teplot 5 C až 75 C.
17. Způsob podle nároku 15 vyznačující se tím, že bělicí lázeň má hodnotu pH 7.až 11.