FI58155C - Tvaettmedelskompositioner med reglerbar skumbildning - Google Patents

Description

ΓΓ5^71 ΓβΙ /««kuulutusjulkaisu rÄ1 Rc LBJ (11> UTLÄGGNINGSSKAIFT ö * 5 5 C ^ Patentti ny; nr.'*' ty 10 10 i960 ^ (S1) Ky.ik.Va.3 c 11 D 11/00, 3/20 // C 11 D 3/12 SUOM I —Fl N LAN D (21) —P«tf>t«n»ekn»nj 2398/73 (22) Htkamlqtllvl — AnaSknlngadig 31.07.73 (23) Alkupttvi—Glltl|hft(d>g 31.07.73 (41) Tullut julklMkil — Bllvit offentllj 02.02 Jk

Patentti- ja rekisterihallitus NihtMtoip™» j. kuuL|«!k,.*n, pvm. -

Patent- och registerstyrelsen Aw6k*n utiijd och uti.ikrtftMi pubiic*r*d 29.08.80 ~ (32)(33)(31) Pyy4*tty etuolkeui—priorltM 01.08.72

Englanti-England(GB) 35877/72 ^ (71) The Procter & Gamble Company, 301 East Sixth Street, Cincinnati,

Ohio 1+5202, USA (US) (72) Giuseppe Bartolotta, Brussels, Nicolaas Tieme de Oude, Brussels,

Alfred Alexander Giinkel, Brussels, Belgia-Belgien(BE) (7!+) Oy Kolster Ab (5I+) Säädettävän vaahdonmuodostuksen omaavia pesuainekoostumuksia -Tvättmedelskompositioner med reglerbar skumbildning Tämä keksintö kohdistuu pesuainekoostumukeiin, jotka sisältävät olennaisena aineosana silikonia olevan vaahtoa säätävän aineen, joka on pysyvä varastoitaessa. Käsite "pysyväisyys" tässä Mytettynä on yhteydessä silikonin v suojelun ja sen pesuaineen pinta-aktiivisen aineen vaahtoamisominaisuuden alentamia- tai säätämiskyvyn säilyttämisen, ylläpitämisen tai lisäämisen kanssa. Tarkemmin sulkee keksintö laajimmassa merkityksessään sisäänsä pesuaine-— koostumukset, jotka sisältävät puhdistavan pinta-aktiivisen aineen komponen tin ja silikonia olevan vaahtoa säätävän aineen, joka erotetaan tai eristetään puhdistavasta pinta-aktilvisesta aineesta suojaavan sideaineen sisään.

Monissa teollisuudessa ja kotitaloudessa tapahtuvassa pesuaineiden käytöissä, joissa käytetään vesiliuoksia, on liiallisten vaahtojen muodostuminen hyvin haitallista. Monet alemmin tunnetut perusainekoostumukset ovat suuresti vaahtoavia tuotteita. Kun tällaisia koostumuksia käytetään pyykinpesukoneissa ja erityisesti astianpesukoneissa, ne vaahtoavat runsaasti ja voivat aiheuttaa ylijuoksua koneissa. Lisäksi vähentää liiallinen vaahtoaminen rumpu-tyyppisissä pesukoneissa pesuvaikutusta, estämällä tekstiilien vapaata putoamista. Seurauksena voi olla se, että liiallinen vaahto tai vaahdon ylijuoksu voi aiheuttaa vahinkoa koneelle tai voi aikaansaada sen, että käyttäjä kompensoi 2 581 55 liiallista vaahdonmuodostusta käyttämällä vähemmän pesuaineita kuin on toivottavaa hyvän puhdistumisen aikaansaamiseksi. Toisaalta odottavat ne pesuaineen käyttäjät, jotka pesevät käsin, tavallisesti alhaisemmissa lämpötiloissa, tavallisesti tietyn määrän vaahtoa olevan läsnä, ainakin siihen saakka, kunnes pesuaineliuos on niin kuormitettu lialla, ettei se enää puhdista tehokkaasti.

Näin on joihinkin käyttöihin, kuten automaattiseen astianpesuun haluttavaa minimi-vaahdonmuodostus, niinkutsuttuun kevyttehoiseen tai hienopyykin käsin-pesuun on hyödyllistä kohtuullinen vaahtoaminen, kuntaas melkoista, mutta ei liiallista vaahtokerrosta odotetaan niin kutsutulta voimakastehoisilta pyykinpesuun tarkoitetuilta koostumuksilta, pestäessä hyvin likaisia vaatekappaleita. Pesuainekoostumuksen vaahtoamisominaisuuksien sovittaminen tai säätäminen näiden eri käyttöalojen mukaan on ollut teknisesti monimutkaista.

On tunnettua, että monien aiemmin tunnettujen pesuainekoostumukeien vaah-toamista voidaan säätää vaahdonalentamisaineiden, kuten pitkäketjuisten rasvahappojen, pitkäketjuisten rasva-alkoholien, näiden estereiden ja/tai eetterien ~ tai rasvahappoamiinien ja amidien avulla. Monilla näistä vaahtoa alentavista aineista näyttää olevan käänteinen vaikutus pesuainekoostumukeien valkaisu-ominaisuuksiin ja suurin osa on hyödyllisiä j a tehokkaita alhaisemmisa lämpötiloissa. Lisäksi ovat monet näistä aiemmin tunnetuista aineista herkkiä veden kovuudelle, muutamia ei voida käyttää, koska ne reagoivat pesuaineiden lisäaineiden kanssa ja muutamat vaikuttavat käänteisesti lian kanssa kosketuksiin joutuessaan tai ovat tehottomia emäksisissä olosuhteissa.

Silikonit ovat laajalti tunnettuja ja niitä esitetään käytettäviksi hyvin tehokkaina vaahtoamista säätävinä aineina. Esim. USA-pantenttijulkaisu n:o 3 455 Q39 viittaa vesiliuosten vaahdonpoistoon tarkoitettuihin koostumuksiin ja menetelmiin, tuomalla näihin pieniä määriä polydimetyylisiloksaani-nesteitä.

Hyödyllisiä vaahtoamista säätäviä silikoneja ovat silikonin ja silanoi-dun piidioksidin seokset, joita on kuvattu esim. DOS:ssa n:o 2 124 526. Lisäksi viittaa saksalainen patenttijulkaisu n:o 2 232 262 silikonia oleviin vaahtoamista säätäviin aineisiin, jotka sisältävät natriumtripolyfosfaattia, jonka ~~ pinta on peitetty organopolysiloksaanilla.

Vaikka silikonia olevia vaahdonpoistoaineita ja vaahtoamista säätäviä aineita on tunnettu monien vuosien ajan, ei tällaisia aineita tähän saakka ole tuotu pe8uainekoostumuk8een. Pikemminkin käytetään silikoneja sitten, kun pesuainekoostumus on jo lisätty pesuveteen. Tämä ei tietenkään de toivottavaa eikä aina edes mahdollista, koska käyttäjä ei mielellään lisää tällaisia aineita erikseen pyykinpesuveteen tai astiainpesuveteen. Tästä johtuen olisi toivottavaa aikaansaada pesuainekoostumuksia, jotka sisältävät stabiilia, silikonia olevaa vaahtoamista säätävää ainetta yhtenä aineosana.

On ehdotettu erilaisia tapoja silikonien käyttämiseksi pesuainekoos- 3 58155 tumuksien yhteydessä. Voitaisiin esimerkiksi odottaa, että tällaisia aineita voitaisiin yksinkertaisesti ruiskuttaa pesuainekkostumukseen tai muulla tavoin sekoittaa siihen, halutun vaahtoamisen säädön aikaansaamiseksi. Kuitenkin on osoitettu kokeellisesti, että yksinkertainen silikonin sekoittaminen pesuai-nekoostumuksen kanssa ei ole tyydyttävä tapa vaahtoamisen säätämisen aikaansaamiseksi. Kun tällaiset silikonia sisältävät koostumukset aluksi aikaansaavat säädettyä vaahtoamista, alenee silikonin vaahtoamisen säätämisominaisuus hyvin merkittävästi tai katoaa ehkä kokonaan pesuaineen jopa hyvinkin lyhyiden va-rastointiaikojen aikana. Tästä syystä on tehty yrityksiä stabiloida tai suojata silikoneja pesuainekoostumuksissa, esim. imeyttämällä kantajamateriaaliin (kts. sak.pat. n:o 2 252 262, yllä). Kuitenkin ovat kokeet osoittaneet, että silikonin imeyttäminen huokoiseen kantaja-aineeseen ei tuota pesuainekoostu-muksia, joilla olisi oleellista vaahtoa säätävää toimintaa varastoinnin jälkeen.

^ Nyt on havaittu, että ongelma, joka esiintyy stabiilien, säädetysti vaah toavien pesuainekoostumuksien valmistuksen yhteydessä, aiheutuu sisäisestä vaikutuksesta tällaisten seosten pesevän pinta-aktiivisen aineen (ts. pesuaine®) komponentin ja silikonia olevan vaahtoamista säätävän aineen välillä. Joskaan tarkkaa mekanismia ei tunneta, tuntuu ilmeiseltä, että pinta-aktiivinen komponentti varastoitaessa sitoutuu silikonin kanssa, jolloin silikonista tulee veteen dispergoituva. Sekoitettaessa pesuainekoostumusta veteen, dispergoituu silikoni vesiliuokseen eikä kulkeudu ilman ja veden rajapintaan. Täten ei si-likoni voi toimittaa toivottua vaahtoamisen säätämistä.

Senjälkeen kun on havaittu pesuaineen varastoitaessa sitoutumisen sili-konin kanssa ongelma, jota ei tähän mennessä ole epäilty, on nyt havaittu, että eristämällä silikonimateriaali mainitusta pesuaineesta, voidaan aikaansaada koostumuksia, joilla on säädettävät vaahtoamisrakenteet jopa pidennetyn varastoimisajan jälkeen.

Tästä johtuen on keksinnön kohteena aikaansaada pesuainekoostumuksia, joilla on säädettävät vaahtoamisrakenteet. ("Säädettävillä vaahtoamisraken-~ teillä" tarkoitetaan tässä vaahdon korkeutta, joka on oleellisesti nolla koostumuksella, jota käytetään automaattisessa astiainpesussa ja joka on korkeudeltaan alhainen-keskimääräinen laajalla lämpötila-alueella käsi- ja konepyy-kinpesuun tarkoitetuissa tuotteissa).

Tässä on edelleen tarkoituksena aikaansaada koostumuksia ja menetelmiä silikonia olevien vaahtoamista säätävien aineiden tuomiseksi pesuainekoostumuk-8iin niin, että jopa pidennetyn varastointiajan jälkeen saadaan tehokas vaahtoamisen säätö.

Tässä saavutetaan esitetyt ja muut kohteet, kuten voidaan nähdä seura#-vasta selostuksesta.

Tämä keksintö sulkee sisäänsä pesuainekoostumuksia, joilla on säädettävä vaahtoamisrakenne, jotka koostumukset sisältävät: 4 58155 (i) vaahtoa alentavan määrän stabiilia vaahtoamista säätävää komponenttia joka erityisesti soveltuu käytettäväksi pesuainekoostumuksessa, käsittäen si-likonia olevan vaahtoamista säätävän komponentin, joka on tuotu siten, että se voidaan vapauttaa, vesiliukoiseen tai veteen dispergoituvaan, oleellisesti ei-pinta-aktiiviseen, pesuainetta läpäisemättömään kantaja-aineeseen, ja (ii) pesuainekomponentin, joka on valittu ryhmästä, johon kuulvat anio-niset, ei-ioniset, zwitterioniset, amfolyyttiset ja kationiset pesuaineet.

Näiden koostumuksien silikonia olevaa vaahtoamista säätävää komponenttia käytetään tässä "vaahtoa alentavissa määrin". Vaahtoa alentavalla määrällä tarkoitetaan että koostumuksien suunnittelija voi valita sellaisen määrän tätä komponenttia, joka säätää vaahtoamista haluttuun määrään saakka· Esimerkiksi käytettäväksi automaattisissa astiainpesukoneissa, on vaahdon toivottava korkeus nolla, tällöin käytetään suhteellisesti enemmän vaahtoamista säätävää ainetta· Käsin tapahtuvaan astiainpesuun käytetään suhteellisesti vähemmän vaahtoamista säätävää ainetta. Vaahtoamista säätävän aineen määrä voi vaihdel- ~ la myös valitun pesuainekomponentin mukaan. Esim. käytettäessä suuresti vaahtoavia pinta-aktiivisia aineita, käytetään suhteellisesti enemmän vaahtoamista säätävää ainetta halutun vaahtoamisen säädön aikaansaamiseksi kuin silloin kun valitaan matalavaahtoisia pesuaineita käytettäviksi näissä koostumuksissa·

Silikonia oleva vaahtoamista säätävä aine käsittää tässä yhteydessä jälempänä kuvattavaa tyyppiä olevan silikonia olevan vaahtoamista säätävän aineen, joka on oleellisesti eristetty koostumuksen pesuainekomponentista. Tämä "eristäminen" saadaan aikaan tuomalla silikoniaine vesiliukoiseen tai veteen dispergoituvaan kantaja-sideaineeseen. Sideaineen itsessään tulee tietysti olla oleellisesti ei-pinta-aktiivinen aine, joka ei itsessään sitoudu silikoniaineen kanssa edellä kuvatulla tavalla· Edelleen tulee kantaja-aineen olla deellisesti läpäisemätöntä pesuainekoostumuksen pesuainekomponentin suhteen, jotta estetään ei-toivottu silikonipesuaine sitoutuminen. Esimerkiksi ei silikoniaineen imeyttäminen yksinkertaisesti huokoisen kantaja-aineen pinnalle ja sen sisään riitä estämään sitoutumisia pesuainekomponentin kanssa varastoitaessa. Vain silloin kun silikoni onoleellisesti täydellisesti eristetty pesuaineesta, varmistetaan stabiileja koostumuksia.

Edelleen ei kantaja-sideaine saa sisältää lisättyjä pinta-aktiivisia aineita, muita kuin silikonia. Esim. englantilaisessa patenttijulkaisussa n:o 892 787 ehdotetaan, että kapseloituja silikonivaahdonestoaineita voidaan valmistaa kapseloimalla silikonia kalvoa muodostavan materiaalin sisään* Patentti neuvoo, että pinta-aktiivisia aineita voidaan suoraan ja läheisesti sekoittaa silikonin kanssa ja materiaali voidaan kapseloida, jolloin saadaan homogeeninen dispersio, joka voidaan suihkukuivata rakeiseen muotoon. Kuitenkaan ei tällaisia pinta-aktiivista ainetta sisältäviä rakeita ole tarkoitettu 5 58155 käytettäviksi tässä yhteydessä johtuen stabiliteettiongelmista, joita esiintyy silikonin ja pinta-aktiivisen aineen läheisesti koskettaessa toisiaan rakeen sisällä varastoinnin aikana ennen käyttöä. Tästä johtuen tulee tässä käytettyjen kantaja-aineiden olla vapaita pinta-aktiivisista aineista.

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraavasea.

Tämän keksinnön mukaiset koostumukset sisältävät kahta olennaista komponenttia, silikonia olevan vaahtoamista säätävän komponentin ja pesuainekom-ponentin. Jotta saataisiin stabiili koostumus, joka aikaansaa hyvän vaahtoami-een säädön jopa varastoinnin jälkeenkin, on tarpeen eristää silikonikomponentti pesuainekomponentista jälempänä kuvatulla tavalla. Tässä esitettyjen koostumusten yksittäiset komponentit on yksityiskohtaisesti kuvattu alempana.

Nyt esillä olevien koostumusten vaahtoamista säätävä komponentti käsittää silikonia olevan vaahtoamista säätävän aineen, joka tuodaan vesiliukoiseen tai veteen dispergoituvaan, oleellisesti ei-pinta-aktiiviseen, pesuainetta läpäisemättömään kantaja-ainemateriaaliin. Kantaja-ainemateriaali sisältää sisäosissaan oleellisesti kaiken silikonia olevan vaahtoamista säätävän aineen ja tehokkaasti eristää sen, ts. pitää sen poissa koostumuksien pesuainekompo-nentin ulottuvilta. Kantaja-ainemateriaali valitaan siten, että veteen sekoitettaessa kantaja-sideaine liukenee tai dispergoituu, vapauttaen siihen tuodun silikonimateriaalin, joka täten voi toimittaa sen vaahtoamisen säätämistehtävää.

Silikonimateriaalit, joita tässä käytetään vaahtoamista säätävinä aineina, voivat olla usentyyppisiä alkyloituja polysiloksaanimateriaaleja, joko yksin tai yhdessä erilaisten kiinteiden materiaalien kanssa, kuten piidioksidi-aero-geelien ja aerogeelien ja erityyppisten hydrofobisten piihappojen kanssa. Teollisessa käytössä on käsitteestä "silikoni" tullut yleinen termi, joka sulkee sisäänsä lukuisan määrän suhteellisen suuren molekyylipainon omaavia, si-w loksaani-yksikköjä ja erityyppisiä hydrokarbyyli-ryhmiä sisältäviä polymeerejä.

Yleisesti ottaen silikonia olevat vaahtoamista säätävät aineet voidaan kuvata siloksaaneina, joilla on yleinen kaava

R

_i_Sio _1_

• X

R· jossa x on noin 20-2000 ja R ja R* ovat kumpikin alkyyli- tai aryyliryhmiä, erityisesti metyyli, etyyli, propyyli, butyyli ja fenyyli. Polymetyylisiloksaanit (R ja R* ovat metyylejä), joiden molekyylipaino on alueella noin 200-200.000 ja korkeampi, ovat kaikki hyödyllisiä vaahtoamieta säätävinä aineina. Tällaisia silikonimateriaaleja on kaupallisesti saatavana Dow Corning Corporationilta kauppanimellä Silicone 200 Fluids.

Lisäksi osoittavat muut silikonimateriaalit, joissa sivuketjuryhmät R ja R' ovat alkyyli, aryyli tai sekoitettuja alkyyli- tai aryylihiilivetyryhmiä 6 58155 hyödyllisiä vaahtoavista säätäviä ominaisuuksia. Näitä materiaaleja valmistetaan helposti sopivien alkyyli-, aryyli- tai sekoitettujen alkyyliaryyli-sili-koni-hydrokloridien hydrolyysillä veden kanssa alan tekniikasta hyvin tunnetulla tavalla. Erityisesimerkkeinä tällaisista tässä hyödyllisistä silikonia ole· vista vaahtoamista säätävistä aineista voidaan mainita esimerkiksi dietyylipoly-siloksaanit, dipropyylipolysiloksaanit, dibutyylipolysiloksaanit, metyylietyy-lipolysiloksaanit, fenyylimetyylipolysiloksaanit ja näiden tyyppiset. Dimetyy-lipolysiloksaanit ovat erityisen hyödyllisiä johtuen niiden halvasta hinnasta ja helposta saatavuudesta.

Toinen tyyppi silikonia olevaa vaahtoamista säätävää ainetta, joka on hyödyllinen näissä koostumuksissa käsittää alkyloldun siloksaanin, joka on edellä esitettyä tyyppiä ja kiinteän piidioksidin seoksen. — Tällaisia silikonin ja piihapon seoksia voidaan valmistaa kiinnittämällä silikoni piidioksidin (SiO^) pinnalle esim* USA-patenttijulkaisussa n:o 5 235 509 esitetyn katalyyttisen reaktion avulla. Tällä tavalla valmistet- _ tuja silikonin ja piidioksidin seoksia sisältävät vaahtoamista säätävät aineet sisältävät edullisesti silikonia ja piidioksidia suhteessa 19:1 - 1:2, edullisesti 10:1 - 1:1. Piidioksidi voi olla kemiallisesti ja/tai fysikaalisesti sidottu silikoniin määrässä, joka on edullisesti noin 10-15 paino-96» siliko-nista laskettuna. Tällaisissa piidioksidia silikonia olevissa vaahtoamista säätävissä aineissa käytetyn piidioksidin osasten koon ei edullisesti tulisi olla suurempi kuin 100 millimikronla, edullisesti 10-20 millimikronia ja pii-dioksidin spesifisen pinnan pinta-alan pitäisi olla suurempi kuin noin 50 m /g.

Vaihtoehtoisesti voidaan silikonia ja piidioksidia sisältäviä vaahtoamista säätäviä aineita valmistaa sekoittamalla ylläkuvattua tyyppiä olevaa silikoninestettä hydrofobisen piidioksidin kanssa, jonka osasten koko ja pinnan pinta-ala ovat edellä kuvatuissa rajoissa. Mitä tahansa tunnetuista menetelmistä voidaan käyttää hydrofobisen piidioksidin valmistamiseksi, jota voidaan käyttää tässä yhdessä silikonin kanssa vaahtoamista säätävänä aineena.

Esim. savutettu piidioksidi voidaan saattaa reagoimaan trialkyylikloorisi-laanin kanssa (ts. silanoida) hydrofobisten trialkyylisilaaniryhmien kiinnit- ~ tämiseksi piidioksidin pinnalla. Edullisen ja hyvin tunnetun menetelmän mukaan saatetaan savutettu piidioksidi kosketuksiin trimetyylikloorisilaanin kanssa ja näin valmistetaan edullista hydrofobista silanoitua piidioksidia, joka on käyttökelpoista nyt esillä olevissa koostumuksissa.

Vaihtoehtoisen menetelmän mukaan saadaan nyt esillä olevissa koostumuksissa ja menetelmissä käyttökelpoista hydrofobista piidioksidia saattamalla piidioksidi kosketuksiin minkä tahansa seuraavista yhdisteistä kanssa: pitkä-ketjuisten rasvahappojen metalli-, ammonium- ja substituoidtut ammoniumsuolat, kuten natriumstearaatti, aluminiumstearaatti sekä näiden tyyppiset, silyyli-halidit, kuten etyylitrikloorisilaani, butyylitrikloorisilaani, trisykloheksyy-likloorisilaani sekä näiden tyyppiset ja pitkäketjuiset alkyyliamiinit tai 7 58155 ammoniumsuolat, kuten setyylitrimetyyliamiini, setyylitrimetyyliamiini, setyy-litrimetyyli-amrooniumkloridl sekä näiden tyyppiset.

Edullinen vaahtoamista säätävä aine sisältää hydrofonista silanoitua (kaikkein edullisimmin trimetyyli-silanoitua) piidioksidia, Jonka osasten koko on alueella ndn 10-20 millimikronia Ja Jonka pinnan spesifinen pinta- p ala on suurempi kuin $0 m /g, läheisesti sekoitettuna dimetyylisilikoni-nesteen kanssa, Jonka molekyylipaino on alueella noin 500-200 000, silikonin painosuhteen silanoituun piidioksidiin ollessa noin 19:1 - 1:2. Tällaiset vaahtoamista säätävät aineet sisältävät edullisesti silikonia Ja silanoitua piidioksidia painosuhteessa 10:1 - 1:1. Sekoitetut hydrofobinen silanoitu piidioksidi (erityisesti trimetyylisilanoitu)-silikoni-vaahtoamista säätävät aineet aikaansaavat vaahtoamisen säätöä laajalla lämpötila-alueella, todennäköisesti Johtuen silikonin säädetystä vapautumisesta silanoidun piidioksidin pinnalta.

Toinen tyyppi vaahtoamista säätävää ainetta käsittää tässä ylläkuvatun tyyppisen silikonimateriaalin imeytettynäkiinteään aineeseen. Tällaiset vaahtoamista säätävät materiaalit sisältävät silikonia Ja kiinteää ainetta suhteessa noin 20:1 - 1:20, edullisesti noin 5:1 - 1:1. Esimerkkeihin sopivista kiinteistä imeytysaineista kuuluvat natriumkarbonaatti, natriumtripolyfosfaat-ti, mikä tahansa natriumslllkaateista, savi, tärkkelys, piimää, kuohusavi Ja näiden kaltaiset. Kiinteiden imeyttävien aineiden emäksisyydestä ei haittaa tässä esitetyille koostumuksille, itse asiassa on havaittu, että silikonit ovat stabiileja näihin sekoitettuna. Kuten yllä on esitetty imeytysaine+silikoni-vaahtoamista säätävä aine tulee peittää tai muutoin tuoda jäljempänä esitetyn tyyppiseen kantaja-ainemateriaaliin, Jotta silikoni tulee tehokkaasti eristetyksi näiden kocsfc umusten pesuainekomponentista.

Vielä eräs tyyppi silikonia olevaa vaahtoamista säätävää ainetta käsittää silikoninesteen, silikonihartsin Ja piidioksidin. Tällaisissa vaahtoamista säätävissä seoksissa käyttökelpoiset silikoninesteet ovat mitä tahansa aiemmin esitettyä tyyppiä, mutta ovat edullisesti dimetyylisikoneja. Tällaisissa koostumuksissa käytetyt silikonihartsit voivat olla mitä tahansa alkyloituja sili-konihartseja, mutta ne tavallisesti valmistettu metyylisilaaneista. Silikoni-hartseja sanotaan usein "kolme-dimensionaalisiksi" polymeereiksi, Joita valmistetaan hydrolysoimalla alkyylitrikloorisilaaneja, kun taas silikoninesteet ovat "kaksi-dimensionaalisia", polymeerejä, Joita valmistetaan hydrolysoimalla dikloorisliaaneja. Tällaisten koostumusten piidioksidikomponentit ovat mikrohuokoisia materiaaleja, kuten savutettuja piidioksid-aerogeelejä Ja aerogeelejä, Joiden osasten koot Ja pinnan pinta-alat ovat edellä esitetyt.

Sekoitettuja silikonineste/silikonihartsi/piidioksidi-materiaaleja, .jotka ovat nyt esillä olevissa koostumuksissa käyttökelpoisia, voidaan valmistaa USA-patenttiJulkaisussa n:o 3 455 839 esitetyllä tavalla. Näitä sekoitettuja materiaaleja on kaupallisesti saatavana Dow Corning Corporation'ilta.

8 58155 USA-patentin n:o 3 455 859 makaan voidaan näitä materiaaleja kuvata seoksina, jotka oleellisesti koostuvat: (a) noin 10-100 paino-osasta polymetyylisiloksaaninestettä, jonka viskositeetti on alueella 20-1500 es, lämpötilassa 25°C, (b) 5-50 paino-osasta silikonihartsia, joka muodostuu (CH^) SiO^yg yksiköistä ja SiOg-yksiköistä jolloin (OHj^SiO^^-yksiköiden suhae Si02-yksiköihin on alueella 0.6/1 - 1.2/1 ja (c) 1-10 paino-osasta piidioksidi-aerogeeliä.

Tällaiset seokset voidaan myös imeyttää vesiliukoisten kiinteiden aineiden pintaan ja sisään, kuten aiemmin on esitetty.

Jälleen tulee tällaiset sekoitetut silikonihartsi/silikoni-vaahtoamista säätävät aineet yhdistää pesuainetta läpäisemättömään kantaja-ainemateriaaliin, jotta ne olisivat käyttökelpoisia näissä koostumuksissa.

Ylläesitettyä tyyppiä olevat, silikonia olevat vaahtoamista säätävät aineet tulee tuoda vesiliukoisen tai veteen dispergoituvan kantaja-ainemateriaalin ~ sisää (ts. pinnoittaa, kapseloida, peittää, tai muulla tavoin saattaa sisään), jonka kantaja-ainemateriaalin tulee olla pesuaineita läpäisemätöntä ja jonka itse tulee olla oleellisesti ei-pinta-aktiivista. Oleellisesti ei-pinta-aktiivisel-la tarkoitetaan, ettei kanta-ainemateriaali itse toimi silikonimateriaalin kanssa siten, että se emulgoituu tai muutoin liiallisesti dispergoituu veteen, mieluummin kuin kulkeutuu ilman ja veden rajapintaan.

On tietenkin edullista valmistettaessa kuivaa jauhetta tai rakeistettua pesuaineko ostumusta, että sen silikonia oleva vaahtoamista säätävä komponentti on myöskin oleellisesti kuiva eikä ole tahmea käyttölämpötiloissa. Tästä johtuen on edullista käyttää kantaja-ainemateriaalina tai apuaineena muovia olevia orgaanisia yhdisteitä, jotka voidaan mukavasti sulattaa, sekoittaa silikonia olevan vaahtoamista säätävän aineenkanssa ja tämänjälkeen jäähdyttää kiinteiden jauhojen rakeiden tai kappaleiden valmistamiseksi. On demassa suuri joukko sopivia kantaja-aineita. Koska silikonia oleva vaahtoamista säätävä komponentti on tuotu kantaja-aineeseen siten, että se voidaan tästä vapauttaa, niin että silikoni vapautuu veteen koostumusta tähän sekoitettaessa, on edullista, että k anta-ainemateriaali on vesiliukoista. Kuitenkin ovat myös veteen dispergoituvat materiaalit käyttökelpoisia, silloin, kun ne myös vapauttavat silikonia veteen lisättäessä.

Tunnetaan lukuisia kantaja-ainemateriaaleja, joilla on sopivat liukoisuus/ dispergoituvuus-ominaisuudet sekä ne piirteet, että ne ovat ei-pinta-aktiivisia ja pesuaineita läpäisemättömiä. Esimerkiksi ovat tässä yhteydessä käyttökelpoisia suuren molekyylipainon omaavat karbovahat, joilla ei ole oleellisesti ollenkaan pinta-aktiivisia ominaisuuksia. Esimerkkeihin tämäntyyppisistä materiaa leista kuuluvat polyetyleeniglykölit, joiden molekyylipaino on noin 1500 - 10.000, erityisesti noin 4000. Hämmästyttävästi ovat tässä yhteydessä käyttökelpoisia korkeasti etoksyloidut rasva-alkoholit, kuten talialkoholi, kondensoitu- 9 58155 na 25 mooliosan kanssa etyleenioksidia. Myös muut äärimmäisen korkeita etoksylaat-tisuhteita (noin 25 ja enemmän) sisältävät alkoholikonden saatit ovat käyttökelpoisia. Tällaisilla korkeilla etoksylaateilla ei ilmeisesti ole riittävästi pinta-aktii-visia ominaisuuksia, jotta ne voisivat sitoutua tai muuten häiritä silikoniaineiden toivottujen vaahtoamista säätävien ominaisuuksien kanssa. Erityisen edullinen etok-syloitu kantaja-ainemateriaali on talialkoholi, joka on kondensoitu 25 mooliosan kanssa etyleenioksidia, ja jota merkitään TAE^.

Tämän keksinnön mukainen silikonia oleva vaahtoamista säätävä komponentti voidaan mukavasti valmistaa sekoittamalla ja ruiskuttamalla silikonia oleva vaahtoamista säätävä aine kantaja-ainemateriaalin kanssa rakeisen tuotteen muodostamiseksi. Sopivasti valmistetaan sulate kantaja-ainemateriaalista ja silikonia olevasta vaahtoamista säätävästä aineesta ja suihkutetaan jäähdytystorniin pisaroiden muodostamiseksi, jotka koostuvat kantaja-aineaateriaalista, johon on vapautettavasti tuotu silikonia oleva vaahtoamista säätävä aine. Kun käytetään tätä menetelmää, on silikonia oleva vaahtoamista säätävä aine niin tehokkaasti kanta-ainemateriaalin sisällä, että kun tämä materiaali mahdollisesti sekoitetaan tai tuodaan pesuainekoostumukseen, ei silikoni juuri joudu kosketuksiin pesuaineen pinta-aktiivisen osan kanssa.

Jotta saadaan rakeista, ei-tahmeata vaahtoamista säätävää komponenttia, joka on käyttökelpoista kuivissa rakeisissa pesuainekoostumuksissa, tulee silikonia olevan vaahtoamista säätävän aineen ja kantaja-ainemateriaalin seos saattaa oleellisesti kiinteään muotoon. Tämä voidaan saada aikaan käyttämällä pitkiä kuivaustorneja tai nopeita jäähdytysmenetelmiä, jotka nopeasti jäähdyttävät pisarat niin, että kanta-ainesulate kovettuu. Kuitenkaan ei teollisissa prosesseissa pidetä tällaisia edullisina, koska niistä aiheutuu ylimääräisiä laitteistovaatimuksia.

Nyt on havaittu, että nopea ja tehokas tapa silikonia olevaa vaahtoamista säätävää ainetta sisältävän kantaja-ainesulatteen kiinteyttämiseksi, on kantaja-ainesulatteen suihkukuivaaminen kiinteään, edullisesti vesiliukoisen materiaalin fluidisoituun kerrokseen, pinnoitettujen rakeiden muodostamiseksi. Saadut pinnoitetut, silikonia olevaa vaahtoamista säätävää komponenttia olevat rakeet ovat rapeita ~ ja vapaasti juoksevia ja soveltuvat erityisesti käytettäviksi pesuainekoostumuksis sa.

Mikä tahansa jauhemainen materiaali on käyttökelpoinen fluidisoidun kerroksen muodostamiseksi, joka soveltuu näiden suihkukuivattujen sulatteiden jäähdyttämiseksi ja pinnoittamiseksi. Tietenkin on erityisen soveliasta valita kuivia jauheita, jotka ovat sinänsä käyttökelpoisia pesuainekoostumuksissa niiden rakenne-, likaa irroittavien, pehmitys- ja näiden kaltaisten ominaisuuksien osalta.

Erityisesimerkkeihin fluidisoitu kerros-menetelmissä käyttökelpoisista jau- 10 581 55 hemaieista pinnoitemateriaaleista kuuluvat esim. natriumtripolyfosfaatti, natriumkarbonaatti, natriumkarboksimetyyliselluloosa, rakeinen tärkkelys, savi, natriums!traatti, natriumasetaatti, natriumsulfaatti ja näiden kaltaiset. Tällaisten pinnoitemateriaalien osasten koko ei ole «Ulään tavoin rajoitettu, mutta sen tulee olla sellainen, että fluidisoitu kerros voidaan mukavasti saada aikaan. Yleensä on osasten kokoalue noin 0.1-100 mikronia.

On huomattava, ettei sihkonia olevan vaahtomaista säätävän aineen eristämiseen näiden koostumusten pesuainekomponentista käytettävän kantaja-aineen määrä ole kriittinen. On vain tarpeen käyttää tarpeeksi kantaja-ainetta, jotta saadaan riittävä tilavuus oleellisesti kaiken silikonin tuomiseksi siihen. Samoin on edullista käyttää riittävästi kantaja-ainetta, jotta saatu rae on kyllin vahva vastustaakseen ennenaikaista murtumista. Yleensä käytetään painosuhtetta " 2:1 kantaja-aineen ja silikonia olevan vaahtoamista säätävän aineen välillä.

Samoin ei kantaja-aineen plus silikoni-rakeen mahdollisesti peittävän kiinteän jauhemaisen aineen määrä ole kriittinen. Useimpiin tarkoituksiin käytetään — riittävästi jauhetta oleellisesti peittämään kantaja-aineen ja siihen tuodun silikonin seoksen yhdellä tai kahdella jauhekerroksella. Kantaja-aineen jäähdyttämisen ja kiinteyttämisen lisäksi, aikaansaa erityinen pinnoitemateriaali lisäsuojaa koostumustenpesuainekomponentilat, mutta tämä ei kuitenkaan ole välttämätöntä tähän tarkoitukseen.

Täten sulkee tämä keksintö sisäänsä pesuainekoostumuksia, jotka sisältävät pesuainekomponentin vaahtoamista säätävän komponentin^ käsittäen osasen tai jyväsen, joka olennaisesti koostuu noin 0.1-99 paino-$:sta mitä tahansa ylläesitettyä tyyppiä olevaa silikonia olevaa vaahtoamista säätävä aine ja noin 0.1-99 paino-$:sta ylläesitettyä tyyppiä olevaa kantaja-ainemateriaalia. Keksintö sulkee sisäänsä myös sellaiset koostumukset, joissa osanen onolennaisesti pinnoitettu vesiliukoisella tai veteen liukenevalla erityisellä kiinteällä aineella.

Näissä koostumuksissa käytetyn vaahtoamista säätävän komponentin osasten koko ei ole kriittinen niiden käytön ja toiminta-ominaisuuksien kannalta. Yleensä on suihkukuivausmenetelmällä saatujen osasten halkaisija noin 1-1000 mikronia.

Voidaan valmistaa pesuainekoostumuksia, jotka sisältävät vaahtoamista sää- ~ tävää komponenttia ja pesuainekomponenttia erilaisissa suhteissa. Tietenkin voidaan vaihdella vaahtoamista säätävän komponentin määrää, riippuen valmistajan haluamasta vaahtoamisprofiilista. Edelleen voidaan pesuaineen määrää vaihdella, jolloin saadaan haluttaessa joko korkea- tai kevyttehoisia tuotteita.

Useimpiin tarkoituksiin on edullista käyttää pesuainekoostumuksessa riittävä määrä silikonia olevaa vaahtoamista säätävää komponenttia, jotta saadaan pitoisuus noin 0,01-10 paino-^ silikonia olevaa vaahtoamista säätävää ainetta koostumuksessa. Edullinen määrä silikonia olevaa vaahtoamista säätävää ainetta pesuainekoostumuksessa on alueella 0.01-0.5 paino-$. Vastaavasti säädetään vaahtoamista säätävän komponentin määrää, riippuen tämän sisältämästä silikonia 11 58155 olevan vaahtoamista säätävän aineen määrästä, jotta saadaan toivottuja vaahtoamista säätävän aineen pitoisuuksia·

Pesuainekomponentin määrä voi, kuten edellä on mainittu, vaihdella laajalla, käyttäjän toivomuksista riippuvalla alueella. Tavallisesti sisältävät koostumukset noin 5-95 paino-$, edullisesti noin 10-50 paino-$ pesuainetta.

Tämän keksinnön mukaiset pesuainekoostumukset voivat sisältää kaikenlaisia orgaanisia, vesiliukoisia pesuaineyhdisteitä, kunhan vain silikonia olevat vaahtoamista säätävät aineet eristetään niistä. Tyypillinen luettelo luokista ja lajeista käyttökelpoisia pesuaineyhdisteitä on esitetty USA-patenttijulkaisussa m o 3 664 961, johon tässä viitataan. Seuraava luettelo nyt esiintyvissä koostumuksissa käytettävistä pesuaineyhdisteistä ja -seoksista esittää tällaisia materiaaleja, mutta sitä ei ole tarkoitettu rajoittamaan keksintöä.

Korkeampien rasvahappojen vesiliukoiset suolat, nk. saippuat ovat käyttökelpoisia näiden koostumuksien pesuainekomponenttina. Tähän pesuaineiden luok-^ kaan kuuluvat tavalliset alkalimetallisaippuat, kuten noin 8-24 hiiliatomia, edullisesti noin 10-20 hiiliatomia sisältävien rasvahappojen natrium-, kalium-, ammonium- ja alkyloliammoniumsuolat. Saippuoita voidaan valmistaa suoraan saippuoimalla rasvoja ja öljyjä tai neuraloimalla vapaita rasvahappoja. Erityisen edullisia ovat kookospähkinäöljystä ja talista johdettujen sasvahappojen sekoituksien natrium- ja kaliumeuolat, ts. natrium- tai kaliumtali- ja kookossaippua.

Toiseen pesuaineluokkaan kuuluvat orgaanisten reaktiotuotteiden, joiden molekyylirakenteessa esiintyy noin 8-22 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä ja sulfonihappo- tai rikkihappoesteriryhmä, vesiliukoiset suolat, erityisesti alkalimetalli-, ammonium- ja alkyloliammoniumsuolat. (Käsitteeseen "alkyyli" kuuluu asyyliryhmien alkyyliosa). Esimerkkejä tästä ryhmästä synteettisiä pesuaineita, jotka muodostavat osan tämän keksinnön mukaisista pesuainekoostumuksis-_ ta, ovat natrium- ja kaliumalkyylisulfaatit, erityisesti sellaiset, jotka on saa tu sulfatoimalla, erityisesti talin tai kookosöljyn glyseridien pelkistyksestä saatuja korkeampia alkoholeja (Cg-C^g hiiliatomia), suora- tai haaraketjuisessa muodossa, esim. sitä tyyppiä, jota on kuvattu USA-patenttijulkaisuissa n:t 2 220 099 ja 2 477 30?. Erityisen arvokkaita ovat lineaariset, suoraketjui-set alkyylibentseenisulfonaatit, joissa alkyyliryhmien keskiarvo on noin 15 hiiliatomia, näitä merkitään LAS.

Muihin anionisiin pesuaineyhdieteisiin kuuluvat natriumalkyyliglyseryyli eetterisulfonaatit, erityisesti talista ja koakosöljystä johdettujen korkeampien alkoholien eetterit, natrium-kookosöljy-rasvahappo-monoglyseridisulfonaatit ja -sulfaatit ja sellaisten alkyylifenolietyleenioksidi-eetterisulfaattien natrium- tai kaliumsuolat, jotka sisältävät noin 1-10 yksikköä etyleenioksidia molekyyliä kohti ja joissa alkyyliryhmät sisältävät noin 8-12 hiiliatomia.

Vesiliukoiset ei-ioniset synteettiset pesuaineet ovat myös käyttökelpoisia nyt esillä olevan koostumuksen pesuainekomponenttina. Tällaiset ei-ioniset pesuainemateriaalit voidaan laajalti määritellä yhdisteinä, joita valmistuu 12 5 81 5 5 alkyleenioksidiryhmien (luonteeltaan hydrofiilisiä) kondensaation orgaanisen hydrofobisen yhdisteen kanssa, joka voi olla luonteeltaan alifaattinen tai al-kyyliaromaattinen. Minkätahansa erityisen hydrofobisen ryhmän kanssa kondensoltavan polyoksialkyleeniryhmän pituutta voidaan säätää siten, että saadaan vesiliukoinen yhdiste, jolla on haluttu tasapainoaste hydrofiilisten ja hydrofobis-tenosien välillä.

Esimerkiksi kauppanimellä "Pluronic" on saatavana hyvin tunnettu luokka ei-ionisia synteettisiä pesuaineita. Nämä yhdisteet muodostuvat kondensoimalla etyleenioksidia hydrofobisen emäksen kanssa, jota saadaan kondensoimalla pro-pyleenioksidia propyleeniglykolin kanssa. Muihin sopiviin ei-ionisiin synteettisiin pesuaineisiin kuuluvat alkyylifenolien polyetyleenioksidi-kondensaatit, ts. kondensaatiotuotteet alkyylifenolien, joiden alkyyliryhmä sisältää noin 6-12 hiiliatomia joko suoraketjuisessa tai haaraketjuisessa muodossa ja etylee-nioksidin välillä, etyleenioksidia ollen läsnä 5“25 moolia yhtä moolia alkyyli-fenolia kohti.

Käyttökelpoisia näissä ei-ionisissa pesuaineissa ovat myös alifaattisten alkoholien, joissa On 8-22 hiiliatomia joko suora- tai haaraketjuisessa muodossa, kondensaatiotuotteet etyleenioksidin kanssa, kuten koekospähkinäalkoholi-etyleenioksidi-kondensaatti, jossa on 5-30 moolia etyleenioksidia yhtä moolia kookospähkinäalkoholia kohti , kookospähkinäalkoholifraktiossa ollen 10-14 hiiliatomia.

Semipolaarisiin ei-ionisiin pesuaineisiin kuuluvat vesiliukoiset amiini-oksidit, jotka sisältävät yhden alkyyliosan, jossa on noin 10-28 hiiliatomia ja kaksi osaa,jotka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat alkyyliryhmät ja hyd-roksialkyyliryhmät, jotka sisältävät 1- noin 3 hiiliatomia, vesiliukoiset fosfiinioksidi-pesuaineet, jotka sisältävät yhden alkyyliosan, jossa on noin 10- 28 hiiliatomia ja kaksi osaa, jotka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat ai- _ kyyliryhmät ja hydroksialkyyliryhmät, joissa on noin 1-3 hiiliatomia ja vesiliukoiset sulfoksidipesuaineet, jotka sisältävät yhden alkyyliosan, jossa on noin 10-28 hiiliatomia ja osan, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat alkyy- 11- ja hydroksialkyyliosat, joissa on 1-3 hiiliatomia.

Amfolyyttisiin pesuaineisiin kuuluvat alifaattisten sekundääristen ja terti-ääristen amiinien johdannaiset tai heterosyklisten sekundääristen ja tertiää-risten amiinien alifaattieet johdannaiset, joissa alifaattinen osa voi olla suoraketjuinen taihaarautunut ja joissa yksi alifaattisista substituenteista sisältää noin Θ-1Θ hiiliatomia ja vähintään yksi alifaattinen substituentti sisältää anionisen veteeniiukenevan ryhmän.

Vitterionisiin pesuaineisiin kuuluvat alifaattisten kvartääristen ammonium-, fosfonium- ja sulfoniumyhdisteiden johdannaiset, joissa alifaattieet osat voivat olla suoraketjuisia tai haarautuneita ja joissa yksi alifaattisisista substituenteista sisältää noin 8-18 hiiliatomia ja yksi sisältää anionisen veteen 13 581 55 liukenevan ryhmän. Kvartäärisiä yhdisteitä, esim. setyylitrimetyyli-ammonium-bromidia voidaan myös käyttää.

Muihin tässä käyttökelpoisiin pesuaineyhdisteisiin kuuluvat p-sulfonoitujen rasvahappojen estereiden, jotka sisältävät noin 6-20 hiiliatomia rasvahapporyh-mässä ja noin 1-10 hiiliatomia esteriryhmässä, vesiliukoiset suolat, 2-asyyli-oksi-alkaani-#-sulfonihappojen, jotka sisältävät noin 2-9 hiiliatomia asyyli-ryhmässä ja noin 9-23 hiiliatomia alkaaniosassa, vesiliukoiset, suolat, alkyyli-eetterisulfaatit, jotka sisältävät noin 10-20 hiiliatomia alkyyliryhmässä ja noin 1-30 moolia etyleenioksidia, noin 12-24 hiiliatomia sisältävien olefiini-sulfonaattien vesiliukoiset suolat ja β-alkyylioksi-alkaanisulfonaatit, jotka sisältävät noin 1-3 hiiliatomia alkyyliryhmässä ja noin Θ-20 hiiliatomia alkaani-^ osassa.

Edullisiin vesiliukoisiin orgaanisiin pesuaineyhdisteisiin kuuluvat lineaariset alkyylibentseenisulfonaatit, jotka sisältävät noin 11-14 hiiliatomia al-kyyliryhmässä, talialueen alkyylisulfaatit, kookospähkinä-alkyyliglyseryylisul-fonaatit, alkyylieetterisulfaatit, joissa alkyyliosuus sisältää noin 14-18 hiiliatomia ja joissa etoksylaation keskimääräinen aste vaihtelee välillä 1-6; sulfatoidut talialkoholin kondensaatiotuotteet noin 3-10 moolin etyleenioksidia kanssa; 14-16 hiiliatomia sisältävät olefiinisulfonaatit, alkyylidimetyyliamii-nioksidit, joissa alkyyliryhmä sisältää noin 11-16 hiiliatomia, alkyylidimetyyli-ammonio-propaani-sulfonaatit ja alkyyli-dimetyyliammonio-hydroksi-propaani-sulfonaatit, joissa molemmissa tyypeissä alkyyliryhmä sisältää noin 14-18 hiili-atomia, saippuat, edellä yksityiskohtaisemmin eriteltynä, talirasva-alkoholin kondensaatiotuote noin 11 moolin etyleenioksidia kanssa; ja (keskim).sekundäärisen alkoholin kondenaatiotuote 9 moolin etyleenioksidia kanssa.

Erityisiin edullisiin pesuaineisiin keksinnössä käytettäväksi kuuluvat: natrium-lineaarinen Cir.-C,Q alkyylibentseenisulfonaatti; trietanoliamiini ^ lu 18 C -C alkyylibentseenisulfonaatti; natriumtalialkyylisulfonaatti; natrium- 1U lo kookospähkinä-alkyyliglyseryyli-eetterisulfonaatti; talialkoholin sulfatoidun kondensaatiotuotteen noin 3-10 moolin etyleenioksidia kanssa natriumsuola, koo-kospähkinärasva-alkoholin kondensaatiotuotenoin 6 moolin etyleenioksidia kanssa, tali-rasva-alkoholin kondensaatiotuote noin 11 moolin etyleenioksidia kanssa, 3-(N,N-dimetyyli-N-kookospähkinä-alkyyliammonio-propaani-l-sulfonaatti; 6-(N,N-dodesyylibentsyyli-N,N-dimetyyliammonio)heksanoaatti; dodesyylimetyyli-amiinioksidi; kookospähkinä-alkyylidimetyyliamiinioksidi; ja korkeampien, 8-24 hiiliatomia sisältävien rasvahappojen vesiliukoiset natrium- ja kaliumsuolat.

On havaittava, että mitätahansa edellä esitetyistä pesuaineista voidaan käyttää erikseen tai seoksina. Seuraavassa esitetään eräitä esimerkkejä edullisista pesuaineseoksista.

Näiden koostumuksien erityisen edullinen alkyylieetterisulfaattipesuaine-komponentti on alkyylieetterisulfaattien seos, sanotulla, seoksella ollen keskimääräinen (aritmeettinen keskiarvo) hiiliketjun pituus alueellanoin 12-16 * 58155 hiiliatomia» edullisesti noin 14-13 hiiliatomia ja keskimääräinen (aritmeettinen keskiarvo) etoksylaation aste noin 1-4 moolia etyleenioksidia, edullisesti noin 2-5 moolia etyleenioksidia, kts. Jacohsen ja Kmmmel1 in hakemus n:o 506 539» jätetty i3.ll.i972, johon tässä viitataan.

Erikoisesti sisältävät tällaiset edulliset seokset noin 0,05-5 paino-$ Cig^ij-yhdisteiden seosta, noin 55-70 paLno-$ C^_^-yhdis teiden seosta, noin 25-4Ο paino-$ C16- ^-yhdisteiden seosta ja noin 0,1-5 paino-$ 018_^^-yhdisteiden seosta. Edelleen sisältävät tällaiset edulliset alkyylieetterisulfaatti-seok-set noin 15-25 paino-$ sellaisten yhdisteiden seosta, joiden etoksylaation aste on nolla, noin 50-65 paino-$ sellaistenyhdisteiden seosta, joiden etoksylaation aste on 1-4, noin 12-22 paino-$ sellaisten yhdisteiden seosta, joiden etoksylaation aste on 5-8 ja noin 0.5-10 paino-$ sellaisten yhdisteiden seosta, joiden etoksylaation aste on suurempi kuin 8.

Esimerkkejä alkyylieetterisulfaatti-seoksista, jotka täyttävät edellä-esitetyt ehdot on esitetty taulukossa I. ~ 15 58155 o "Ä 'Ä ^ ^ m co · co to 04 trv S3 O > « ΙΛ N Φ N ro rH UN 04 e m Tj- to ro

CO rH

* ^ s ·*.·**« s °i *··*· P VO tOrOiH ► 041004 »rt β M CO rH MD ro 04 CVJVOHOÄ — β IH · «H H Tj-

rH rH

S

S S * * ^ ^ „ -P VO · H OV fO C0 M Φ H *ΓΗΙΟίΟ«Η 04 04 to rH ^ «l)M VO ro

O ω rH

M W

.34 β

rH

β cd

Eh | 3 *.·*·*.». . * * * ^ ^ >> M · ON to ro rH rH t*5 M rt Th 4\ VO lO - rH VO 04

rH rH lO ro rH

K? Ό β Φ § ???? 5¾ -S S, 5 oi oooo cd M cd Ό ό *ö

-P -H ββββ β Φ H -rl -H -H

ΦΗ *H *H *H *H H Η *β 03 03 03

ϋ-h cd β rt rt tuo -h .34 .34 >S

CQ -H H Ä Pr A Pr 03 S 03 O O O

β rH.fi ---- '— '— ,341 .34 -H -H -H

β ·Η ΟΟΟβββ 03 *H Md ββββ P M ·Η Φ Φ φ •HÄH *H Ή *H *H φ (J φ φ φ β:β a a a a _wj φ h h h fi β OT OOOO fi fi Φ S >» t*>

•H Φ ä +»4»+»·Ρ Φ :β 4» P -P

Θ fi β ββββ β ad S Φ Φ Φ Ο -Η Μ «Η ·Η ·Η ·Η ·Η θ *Ρ ίββ tHrHrHtH !β S φ β β β β H rH Ή ·Η *Η *Η Mp4 ·Η .«“s -Η /—. ·Η Φ ad wr-v *Η ·Η ·Η Ή :β β β>£. rH\® H NÄ,

CO ad β Ä Ä Ä Ä MdrH -hVoVovoT

M a o ·Π aw tHOOOOOOO

o h g φ ro to t~- on -h o β a β a β a β β

Φ P4 β a Ή rH rH rH M φ O ·Η ·Η ·Η ·Η rH

CO 03 P O I I I I CD 4* Ββ'β-βΟΟβ+β o ®H+> N < VO o Φ 03 PrlprlPr p, p

M Pr β rH rH rH rH fcr4 β O ··—' rH —· lO>-^ ONv^· CO

16 581 55 Tässä käyttökelpoiset "olefiinisulfonaatti"-pesuaineseokset käsittävät noin 10-24 hiiliatomia sisältävät olefiinisulfonaatit. Tällaisia materiaaleja vei daan valmistaa sulfonoimalla α-olefiineja kömpieksoitumattoman rikkidioksidin avulla, jota seuraa neutralointi sellaisissa olosuhteissa että mahdollisesti läsnäolevat sultoonit hydrolysoituvat vastaaviksi hydroksialkaanisulfonaateiksi. Lähtöaineina käytettävissä α-olefiineissa on edullisesti 14-16 hiiliatomia. Mainittuja, edullisia α-olefiinisulfonaatteja on kuvattu USA-patenttijulkaisussa n;o 3 332 880,johon tässä viitataan* Tässä edulliset α-olefiinisulfonaatti-seokset koostuvat oleellisesti noin 30-70 paino-$:sta komponenttia A, noin 20-70 paino-joista komponenttia B ja noin 2-13 painot:sta komponenttia C, jossa (a) mainittu komponentti A on noin 10-24 hiiliatomia sisältävien alkee- v ni-l-sulfonihappojen vesiliukoisten suolojen kaksoissidos-asemaisomeerien seos, mainittuun asemaisomeerien seokseen kuuluen noin 10-25 alfa-beetta-tyydyttämä-töntä isomeeriä, noin 5“ 25 gamma-delta-tyydyttämätöntä isome ria ja noin 5-10 ~ paino-ffe delta-epsilon-tyydyttämätöntä isomeeriä, (h) mainittu komponentti B on noin 10-24 hiiliatomia sisältävien, bifunk-tionaalisesti substituoitujen, rikkiä sisältävien alifaattisten vesiliukoisten suolojen seos, funktionaalisten yksiköiden ollessa hydroksi- ja sulfonaattiryhmiä, jolloin sulfonaattiryhmät ovat aina kiinni päätehiilessä ja hydroksyyli-ryhmä on kiinnittynyt ainakin kahden hiiliatomin päähän päätehiilestä, vähintään 90 io substituoinneista ollessa 3-» 4- ja 5-asemiin, ja (c) mainittu komponentti C seos, joka käsittää noin 30-95 °/° noin 10-24 hiiliatomia sisältävien alkeenisidulfonaattien vesiliukoisia suoloja ja noin 5-70 io noin 10-24 hiiliatomia sisältävien hydroksidisulfonaattien vesiliukoisia suoloja, mainittujen alkeenidisulfonaattien sisältäessä päätehiileen kiinnittyneen eulfonaattiryhmän ja toisen sulfonaattiryhmän, joka on kiinnittynyt sisäiseen hiiliatomiin ei kauemmaksi kuin noin kuuden hiiliatomin jäähän mainitusta päätehiilestä, alkeeni-kaksoissidoksen sijaitessa päätehiilen ja noin seitsemännen hiiliatomin välissä, mainittujen hydroksidisulfonaattienollesea tyydytettyjä alifaattisia yhdisteitä, joissa sulfonaattiryhmä on kiinnittynyt ~ päätehiileen, toinen sulfonaattiryhmä on kiinnittynyt sisäiseen hiiliatomiin, ei kauemmaksi kuin noin kuuden hiiliatomin päähän mainitusta päätehiilestä ja hydroksiryhmä on kiinnittynyt hiiliatomiin, joka ei ole kauempana kuin noin neljän hiiliatomin päässä mainitun toisen eulfonaattiryhmän kLinnittymiskohdasta.

Tämän keksinnön mukaiset koostumukset voivat sisältää silikonin ja pesuaineen lisäksi vesiliukoisia rakennesuoloja,joita on tavallisesti totuttu käyttämään pesuainekoostumuksissa. Tällaisia apusuoloja voidaan käyttää sitomaan kovutta aiheuttavia ioneja ja auttamaan pesunesteen pH:n säädössä. Tällaisia rakennesuoloja voidaan käyttää pitoisuuksissa noin 5-95 paino-$, edullisesti noin 10-50 painotu, näistä pesuainekoostumuksista, jotta aikaansaadaan niiden rakenne- ja pH:ta säätävä toiminta. Näihin rakennesuoloihin kuuluvat mitkätahan- 17 581 55 sa tavanomaiset epäorgaaniset ja orgaaniset, vesiliukoiset rakennesuolat.

Tällaiset rakennesuolat voivat esim. olla fosfaattien, pyrofosfaattien, ortofosfaattien, polyfosfaattien, fosfonaattien, karbonaattien, polyhydroksi-sulfonaattien, silikaattien, polyasetaattien, karboksylaattien, polykarbok-sylaattien ja sukkinaattien vesiliukoisia suoloja. Erityisesimerkkeihin epäorgaanisista fosfaatti-rakennesuoloista kuuluvat natrium- ja kaliumtripolyfosfaa-' it, fosfaatit ja heksametafosfaatit. Polyfosfonaatteihin kuuluvat erityisesti esim. etyleenidifosfonihapon natrium- ja kaliumsuolat, etaani-l-hydroksi-1,1-difosfonihapon natrium- ja kaliumsuolat ja etaani-l,l,2-trifosfonihapon natriumia kaliumsuolat. Esimerkkejä näistä ja muista fosforia sisältävistä rakenne-yhdisteistä on esitetty USA-patenttijulkaisuissa n:t 3 159 581, 3 213 030, 3 422 021, 3 422 137» 3400 176 ja 3 400 148, joihin tässä viitataan.

Ei-fosforia sisältäviä sitovia aineita voidaan myös valita käytettäviksi tässä rakennseuoloina*

Erityisesimerkkejä ei-fosfori, epäorgaanisista pesuaineiden rakennesuo-loista ovat vesiliukoiset epäorgaaniset karbonaatti-, bikarbonaatti- ja sili-, kaattisuolat. Alkalimetalli-, kuten natrium- ja kaliumkarbonaatit, -bikarbo-naatit ja -silikaatit ovat tässä erityisen käyttökelpoisia.

Vesiliukoiset orgaaniset rakennesuolat ovat myös käyttökelpoisia. Esimerkiksi ovat näissä koostumuksissa käyttökelpoisia alkalimetalli-, ammonium-ja substituoidut ammoniumpolyasetaattit, -karboksylaatit, -polykarboksylaatit ja -polyhydroksisulfonaatit. Erityisesimerkkeihin polyasetaatti- ja polykar-boksylaatti-rakennesuoloista kuuluvat etyleenidiamiinitetraetikkahapon, nitri-lotrietikkahapon, oksidimeripihkahapon, mellitiinihapon, bentseenipolykarbok-syylihappojen ja sitruunahapon natrium-, kalium-, litium-, ammonium- ja substituoidut ammoniumsuolat.

Hyvin edullisiin, ei-fosfori-lisärakennemateriaaleihin kuuluvat natrium-karbonaatti, natriumbikarbonaatti, natriumsilikaatti, natriumsitraatti, natrium-oksidi sukkinaatti, natriummelliaatti, natriumnitrilotriasetaatti ja natrium-_ metyleenidiamiinitetra-asetaatti sekä näiden seokset.

Muita hyvin edullisia rakennesuoloja ovat USA-patenttijulkaisussa n:o 3 308 Ο67, Diehl, esitetyt polykarbokeylaatti-rakennesuolat, joihin tässä viitataan. Esimerkkeihin tällaisista materiaaleista kuuluvat alifaattisten kar-boksyylihappojen, kuten maleiinihapon, itakonihapon, mesakonihapon, f umaarihapon, akonittihapon, sitrakonihapon ja metyleenimalonihapon homo- ja kopolymee-rien vesiliukoiset suolat.

Lisäksi kuuluvat edullisiin rakennesuoloihin karboksimetyylioksimalonaa-tin, karboksimetyylioksisukkinaatin, cis-sykloheksaaniheksakarboksylaatin, cis-syklopentaanitetrakarboksylaatin ja fleroglusinolitrisulfonaatin vesiliukoiset suolat, erityisesti natrium- ja kaliumsuolat.

Nämä pesuainekoostumukset voivat sisältää kaikenlaisia lisämateriaaleja, joita tavallisesti käytetään pesu- ja puhdistuskoostumuksissa.

18 5 81 5 5

Esimerkiksi voivat koostumukset sisältää paksuntajia ja likaa irroitta-via aineita kuten karboksimetyyliselluloosaa ja muuta samankaltaista. Entsyymejä, erityisesti proteolyyttisiä ja lipolyyttisiä entsyymejä, joita yleisesti käytetään pyykinpesuun tarkoitetuissa koostumuksissa, voidaan käyttää. Koostumuksissa voi olla läsnä· erilaisia hajuaineita, optisia valkaisuaineita, täyteaineita, paakkuuntumista estäviä aineita, kangasta pehmentäviä aineita ja näiden kaltaisia, näiden aineiden käytöllä pesuainekoostumuksissa saatavien tavallisten toivottujen vaikutusten aikaansaamiseksi. Polyetyleeniglykolia (molekyylipaino 600-8000), erityisesti polyetyleeniglykolia 6000, voidaan menestyksellisesti käyttää pyykinpesuun tarkoitetuissa koostumuksissa noin 0,1-1,5 painot valkoisuuden pysyttämiseksi. On huomattava, että kaikki tällaiset apumateriaalit ovat käyttökelpoisia niin kauan kuin ne ovat sekoitus-kelpoisia ja stabiileja eristetyn silikonia olevan vaahtoa alentavan aineen läsnäollessa. _

Seuraavat esimerkit kuvaavat näitä koostumuksia, mutta niitä ei ole tarkoitettu rajoittamaan keksintöä.

Esimerkki 1

Rakeista pesuainekoostumusta, jolla oli seuraava koostumus paino-# käytettiin kuvaamaan tätä keksintöä:

Lineaarisen dodekyylibentseenisulfonaatin natriumsuola 10 #

Talialkoholi, joka oli kondensoitu etyleenioksidin kanssa moolisuhteessa 1:11 2 #

Natriumtripolyfosfaatti 52 #

Natriumperboraatti-tetrahydraatti 52 # N atriumsilikaatti 6 #

Natriumsulfaatti 6 #

Kosteutta jne Ipput _ Näytteisiin, joilla oli tämä koostumus, lisättiin 0,1 paino-% silanoitua piidioksidia (QUSO WR50, Philadelphia Quartz Co.) ja 0,1 paino-$ silikonia SAG 100,

Union Carbide Corp.) erilaisissa alla esitetyissä muodoissa. Näiden koostumus-ten vaahtoamisominaisuudet koostettiin pienoisrumpupesukoneessa, johon di pantu 0,875 g rasvaista likaa ja normaali määrä vaatteita. Pesuneste koostui 5,5 l:sta koestettavan koostumuksen liuosta, pitoisuudena 0,9 paino-#, veden kovuuden ollessa 5*4 millimoolia litrassa, alkulämpötilassa 25°C. Kone käynnistettiin ja liuoksen lämpötila kohotettiin tuimin aikana 90°C:een. Vaahdon korkeudet mitattiin sopivissa lämpötiloissa. Havaitut vaahdon korkeudet on esitetty alla.

19 5 81 5 5

Lämpötila 30°C 90°C

Sekoitusaika 6-7 min 60 min Näyte (1) Ei vaahtoamista säätävää ainetta 15 cm vaahtosi yli (2) Ennen suihkukuivausta koostumukseen tuotu silikoni/ piidioksidi 15 cm vaahtosi yli Näyte (5) Rakeisen koostumuksen kanssa sekoitettu suojaamaton sili-koni/piidioksidi (a) välittömästi ennen koetta 0 8 cm (b) tuote valmistettu ja ^ seisotettu kuukauden ajan ennen koetta 15 cm vaahtosi yli (4) Silikoni ja silanoitu piidiok-sidikomponentit sekoitettu kuivina rakeisen koostuksen kanssa (a) välittömästi ennen koetta 5 cm 8 cm (b) tuote valmistettu kuukausi ennen koetta 5 cm 8 cm

Esimerkki 2

Koostumusta, joka erosi esimerkin 1 koostumuksesta siinä, että se sisälsi 12 paino-$ TERGITOL 15-S-9 (.-sekundäärinen alkoholi, joka oli etoksy- loitu keskimäärin 9 moolin kanssa etyleenioksidia) dodekyylibentseenisulfo-naatinja talialkoholietoksylaatin sijasta, köestettiin vastaavasti.

Vaahdon korkeudet olivat:

lämpötila 30°C 90°C

sekoitusaika 6-7 min 60 min Näyte (1) Ei vaahtoamista säätävää ainetta (2) Silikoni/silanoitu piidioksidi- komponentit sekoitettiin erikseen kuivina rakeisen koostumuksen kanssa 0 cm 8 cm (3) Sekoitettu silikoni/silanoitu piidioksidi rakeistettiin ja pinnoitettiin TAE-g:llä ja sitten sekoitettiin kuivana rakeiseen pe suai nekoo s tumuks een (a) välittömästi ennen koetta 5 cm 6 cm (b) tuote valmistettu ja seisotettu kuukausi ennen koetta 5 cm 6 cm

Esimerkki 1 (näyte 5) ja esimerkki 2 (näyte 3) kuvaavat selvästi sellais- ™ 58155 20 ten pesuainekoostumusten suhteellista varastossa säilyvyttä, jotka sisältävät pesuaineen vaikutukselta suojattua vaahtomiasta säätävää ainetta.

Esimerkki 3 kuvaa säädettyä vaahtoamisprofiilia, joka saadaan TAE2,_:en tuodun sekoitetun piidioksidi/silikoni-vaahtoamista säätävien aineiden avulla.

Esimerkki 3

Valmistettiin seuraavat koostumukset omaavat pesuainekoostumukset:

AB CD

TERGITOL 15-S-9 10 # 10 $ 10 °jo 10 b

Natriumtripolyfosfaatti (STPP) 40 b 40 b 40 b 40 °/°

Natriumperboraatti-tetrahydraatti 25 b 25 b 25 b 25 b

Natriumsilikaatti (SiOglia^O = 2,0) 8 $ 8 b 8$ Q b

Natriumsulfaatti 1 b 1 b 7$ 7$ „

Silanoitu piidioksidi 0,1 b - 0,1 $ 0,05 cb

Silikoni - 0,1 % °,1 b 0,05 b

Keskimäärin 25 moolin kanssa etyleenioksidia kanssa etoksyloitu talialkoholi (TAE25) - - 0,8 b 0,4 b

Loput(vettä, hajustavaa proteolyyttistä entsyymiä, optista kirkastusainetta ja natrium-karboksimetyyliselluloosaa) TERGITOL 15-S-9i silanoitu piidioksidi ja silikono on tarkemmin määritelty esimerkeissä 1 ja 2.

Yllämainitut koostumukset valmistettiin suihkukuivaustekniikalla, jolloin perboraatti, silanoitu piidioksidi ja/tai silikoni sekoitettiin kuivina suihkukuivattuun osaan. Koostumuksen B nestemäinen silikon suihkutettiin ensin STPP-kerrokseen agglomeraattien muodostamiseksi ja lisättiin sitten koostumuksen suihkukuivattuun osaan. Koostumuksien C ja D silanoitu piidioksidi ja silikoni sekoitettiin ensin sulan TAE„c:n kanssa. Tämä sekoitus atomisoitiin sitten fluidisoituun STPP-kerrokseen agglomeraattien muodostamiseksi. Agglo-meraatit ovat muodoltaan pyöreitä, joissa silanoitu piidioksidi, silikon ja TAEg^ ovat homogeenisesti sekoittuneet ja joilla on STPP-pinnoite. Agglome-raatti koostui noin 5 $:sta silanoitua piidioksidia, 5 $ssta silikonia, 40 $:sta TAE2^ ja 50 ?o:sta STPP. Niiden osasten koko oli noin 0,25 - 1,50 mm (halkaisija) seula-analyysillä määritettynä.

Koostumukset A-D koestettiin vaahtoamisen suhteen lisäämällä riittävästi tuotetta pesukoneeseen, joka sisälsi 3»5 litraa vettä, jonka kovuus oli 3*° mmoolia/litra, jolloin saatiin pitoisuus 0,8 paino-9&. Pesukone sisälsi rasvaista likaa sekä likaisia vaatteita. Vettä kuumennettiin lämpötilasta 20°C lämpötilaan 100°c tunnin aikana. Vaahdon korkeus mitattiin eri lämpötiloissa ja merkittiin muistiin. Tämän tyyppiselle pesukoneelle ei hyväksytä vaahdon korkeutta yli 15 cm, jolloin puhdistustulos huononee. Jokainen koostumus koestettiin samalla tavalla. Kokeiden tulokset olivat seuraavat: 21 58155

30°C 40°c 50°c 60°C 70°C 80°C 90°C

Koostumus A 8 cm 14 cm 20 cm 25 cm vaahtosi yli

Koostumus B 0 cm 0 cm 2 cm 10 cm 12 cm 11 cm 11 cm

Koostumus C 2 cm 8 cm 8 cm 8 cm 9 cm 9 cm 8 cm

Koostumus D 6 cm 12 cm 12 cm 12 cm 11 cm 13 cm 12 cm

Yllä esitetyt tulokset osoittavat, että silanoitu piidioksidi yksinään (koostumus A) ei tyydyttävästi alenna vaahtoa ei-ionisessa pesuainekoostumuk-sessa, koska korkeammissa lämpötiloissa esiintyy korkeita vaahtoja ja ylivaah-toamista. Samoin osoittavat koostumuksesta B saadut tulokset, että silikonin käyttö yksinään ei-ionisessa pesuainekoostumuksessa ei ole täysin tyydyttävä, koska alemmissa lämpötiloissa saadaan ei-toivottu alhainen vaahtoamisprofiili. Koostumuksilla C ja D on tyydyttävät vaahtoamisprofiilit, jota osoittaa suhteellisen korkea vaahtoamisprofiili alhaisissa lämpötiloissa sekä tehokas vaahdon alenta-miskyky korkeammissa lämpötiloissa.

Esimerkki 4 kuvaa silanoidun piidioksidin ja silikonin läheisten sekoitusten käytön lisäetuja vaahdon alentajina pyykinpesukoostumuksisaa.

Esimerkki 4

Valmistettiin seuraavia pesuainekoostumuksia: A B

Lineaarisen dodekyylibentseenisulfonaatin natriumsuola 6,3$ 6,3 $

Sulfonoidun talialkoholin natriumsuola 2,7 $ 2,7 $

Keskimäärin 11 moolin etyleenioksidia kanssa etoksyloitu talialkoholi (TAE^) 2,7 $ 2,7 $

Natriumtripolyfosfaatti 40 $ 40 $

Natriumperbonaatti-tetrahydraatti 24,5 °β> 24,5 $

Natriumsilikaatti (SI02Na20 = 2.0) 9,0 $ 9,0 $

Natriumsulfaatti 7,0 $ 7,0 $

Silanoitu piidioksidi 0,1 $ ^ Silikoni 0,1 $ -

Silanoitu piidioksidi/silikoni 0,2 $

Keskimäärin 25 moolin etyleenioksidia kanssa etoksyloitu talialkoholi (TAE,,,.) 0,8 $ 0,8 $

Loput (vettä,hajustusainetta,natriumkarboksimetyyli-selluloosaa)

Silanoitu piidioksidi ja silikoni olivat esimerkissä 1 kuvattuja materiaaleja.

Koostumukset A ja B valmistettiin suihkukuivaustekniikalla, jolloin nat-riumperboraattitetrahydraatti, silanoitu piidioksidi ja silikoni sekoitettiin kuivina suihkukuivattuihin koostumuksiin. Koostumuksen A silanoitu piidioksidi ja silikoni kapseloitiin kumpikin erikseen TAE^illä. Koostumuksen B vaahtoa alentava seos valmistettiin esimerkissä 3 kuvatulla tavalla ja siinä oli silanoi- 22 5 815 5 dun piidioksidin ja silikonin painosuhde 1:1. Ylläesitettyjen koostumusten vaahtoamisrakenteet määritettiin ylläesitetyssä, esimerkissä 3 kuvatulla tavalla, paitsi että tässä esimerkissä käytetyn veden kovuus oli 3*4 moolia/litra.

Seuraavat tulokset saatiin:

40°C 50°C 60 C 70°C 80°C 90°C

Koostumus A 0 cm 8 cm 15 cm 22 cm vaahtosi yli

Koostumus B 3 cm 7 cm 7 cm 7 cm 7 cm 8 cm

Yllä esitetty koe osoittaa, että tätä keksintöä kuvaavan koostumuksen vaahtoamisrakenne, ts? koostumuksen B, on suhtedlisen korkea alhaisissa lämpötiloissa, mutta ei vaahtoa yli korkeammissa lämpötiloissa. Kuitenkin osoitti erikseen suojattua silanoitua piidioksidia ja silikonia sisältävä koostumus epätyydyttävää vaahtoamisrakennetta tähän käyttöön. Tarkemmin sanottuna havait-tiin koostumuksen A ylivaahtoavan korkeammissa lämpötiloissa. Tämä esimerkki osoittaa, ettei erikseen suojattujen silanoidun piidioksidin ja silikonin seokset ole tyydyttäviä tämän tyyppisessä tuotteessa.

Esimerkki 5

Seuraava pesuaineköostumus testattiin sekä kovassa että pehmeässä vades-sä sen seikan osoittamiseksi, ettei tämän keksinnön mukainen vaahtoamista säätävä aine ole riippuvainen veden kovuudesta: 0, TERGITOL 15-S-9 10

Natriumperboraatti-tetrahydraatti 25

Natriumtripolyfosfaatti 40

Natriumsilikaatti (SiO^NagO - 2,0) 8

Natriumsulfaatti 7

Silanoitu piidioksidi 0,15

Silikoni 0,10

Noin 25 moolin etyleenioksidia kanssa etoksyloity talialkoholi 1,0

Loput (vettä, hajusteainetta,proteolyyttietä entsyymiä ja natriumkarboksimetyyliselluloosaa)

Silanoitu piidioksidi, silikoni (molemmat kuten kuvattuna esimerkissä 1) ja TAE^ elivät esimerkissä 3 kuvatut. Koostumus koestettiin vesiliuoksissa, joiden kovuudet olivat 0 ja 2 mmoolia/litra, tässä järjestyksessä. Kukin koe suoritettiin läyttäen vaakasuoraa rumpupesukonetta, jonka kuumennusaika oli yksi tuntia lämpötilasta 20°C lämpötilaan 90°C. Pesukuorma koottiin 4,5 kg:sta likaisia vaatteita ja tuotteen pitoisuus oli 0,90 °fo. Vaahdon korkeus mitattiin neljän minuutin välein. Vaahtoamisrakenteet mitattuna vaahdonkorkeusarvoja testeille käyttäen kovaa ja pehmeätä vettä olivat oleellisesti samat, näin osoittaen, että tämän keksinnön mukainen vaahtoamista säätävä aine ei ole herkkä veden kovuudelle. Tämä on vastakohtaista aiemmin tunnetuille vaahtoamista säätäville aineille, esim. rasvahapposeoksille, jotka säätävät vaahtoamista eriasteisesti riippuen pesuveden kovuudesta.

25 581 55

Esimerkki 6

Testattiin pesuainekoostumuksia, jotka sisälsivät suhteellisen suuria pitoisuuksia pinta-aktiivisia aineita, käyttäen tämän käcsinnon mukaista vaah-toamista säätävää ainetta ja tunnettua vaahtoamista säätävää ainetta, kuten HYFACia (kaupallisesti saatava rasvahapposeos).

A B

Dodekyylibentseenisulfonaatin natriumsuola 14 /έ 14 11 moolin etyleenioksidia kanssa etoksy- loitu talialkoholi B <f0 B ‘/o

Natriumtripolyfosfaatti 28 $ 2& f* ~ Natriumperboraatti-tetrahydraatti 22 $ 22 $

Natriumsilikaatti (SiO^sKa^O = 2,0) 5 $ 5 <f0

Silikoni/silanoitu piidioksidi 0,25 - —' 25 moolin etyleenioksidia kanssa etoksyloitu talialkoholi 1,0 °/o -

Hyfac - 5 io

Loput (vettä,optista kirkastusainetta, hajusteainetta ja natriumkarboksimetyyli- selluloosaa)

Silanoidun piidioksidin ja silikonin painosuhde oli 3:2 ja ne olivat esimerkissä 1 kuvattuja materiaaleja. Seos valmistettiin esimerkissä 5 kuvatulla tavalla, koostumukset C ja D.

Kukin yllämainituista koostumuksista testattiin vaahtoamisen suhteen vaakasuora rumpu-tyyppisessä pesukoneessa. Käytettiin vettä, jonka kovuus oli noin 1 mmooli. Kuhunkin pesukoneeseen lisättiin riittävästi pesuainekoostumuksia, jotta saatiin 0,9 $ pitoisuus tuotteen suhteen. Kahdeksan kilogrammaa painava nyytti likaisia vaatteita jaettiin lahtia ja lisättiin myös pesukoneeseen. ^ Pesuvesiliuokset kuumennettiin yhden tuimin aikana lämpötilasta 20°C lämpötilaan 90°C. Vaahdon korkeus mitattiin neljän minuutin välein.

Koostumusta B sisältävänpesukoneen maksimivaahdonkorkeus oli noin 19 cm.

~ Tätä pidettiin epätyydyttävänä siinä, että tällaisen tuotteen pesukyky on alhaisempi. Kuitenkin osoitti tämän keksinnön mukainen koostumus a tyydyttäviä vaahtoamisominaisuuksia siinä, että muodostuneiden vaahtojen maksimikorkeus oli noin 6 cm liian matala häiritäkseen pesuliuoksen puhdistavaa vaikutusta. Esimerkki 7

Esimerkin 1 (5) koostumus modifioidaan poistamalla natrium-lineaarinen 0^2 alkyylibentseenisulfonaatti ja korvaamalla se samalla määrällä taulukossa I esitettyjä pesuainekoostumuksia, samassa järjestyksessä, näin saadaan samanlaiset tulokset.

24 581 55

Esimerkki θ

Esimerkin 1 (5) koostumusta modifioidaan poistamalla natrium-lineaarinen alkyylibentseenisulfonaatti Ja korvaamalla se samalla määrällä: trietanoli-amiini alkyylibentseenisulfonaattia, natriumtalialkoholisulfaattia, natrium-kookospähkinä-alkyyliglyseryylieetterisulfonaattia, sulfatoidun tali-alkoholin kondensaatiotuotteen noin 3-10 moolin etyleenioksidia kanssa natrium-suolaa, kookospähkinä-rasva-alkoholin kondensaatiotuotetta noin 6 moolin etyleenioksidia kanssa, tali-rasva-alkoholin kondensaatiotuotteella noin 11 moolin etyleenioksidia kanssa, 5-(N,N-dimetyyli-N-kookospähkinä-alkyyliammonio)-propaani -1-sulfonaattia, 6-(N-dodekyyli'bentsyyli-N,N-dimetyyliammonio)heksanoaat-tia, dodekyylidimetyyliamiinioksidia, kookospähkinä-alkyylidimetyyliamiinioksi-dia, 8-24 hiiliatomia sisältävien korkeampien rasvahappojen vesiliukoisia natrium- ja kaliumsuoloja ja näiden seoksia, tässä järjestyksessä, ja saadaan samanlaisia tuloksia. Tämän kaksinnön mukaisia säädettävät vaahtomisominaisuudet omaavia koostumuksia voidaan käyttää rakeisessa muodossa automaattisissa asti-ainpesukoneissa. Tähän tarkoitukseen on toivottavaa, että tuotteella on matala vaahtoaminen laajalla lämpötila-alueella vaahdon ylivuotamisen estämiseksi ja koneen tehokkaan toiminnan varmistamiseksi. Pinta-aktiivisen pesuaineen käyttäminen automaattiseen astiainpesuun tarkoitetuissa koostumuksissa auttaa lian poistoa ja aikaansaa veden kuoriutumisen likaisten astioiden pinnalta, täten ehkäisten näkyvien pilkkujen ja viivojen muodostumista lasitavaroiden pintaan. Kuitenkin aikaansaa veden runsas sekoittaminen, joka on tavallista astiainpesu-koneissa, runsasta vaahtoamista jopa pinta-aktiivisen aineen alhaisilla pitoisuuksilla, ellei vaahtoamista säätävää ainetta ole läsnä. Lisäksi korostavat tietyt liat, kuten kananmunan jäännökset pesuainekoostumuksien vaahtoamista. Itseasiassa voi vaahtoamisongelma automaattisissa astiainpesukoneissa olla niin vaikea, että koneen suihkutusvarren pyöriminen estyy. Tästä johtuen ovat tähän tarkoitukseen edullisia matalavaahtoiset pesuaineet.

Silikoni on tehokas vaahtoamista säätävä aine käytettäväksi automaattisissa astiainpesukoneissa. Silikonin läsnäolo pesuliuoksessa pesukierron aikana automaattisen astiainpesukoneen alueella 0.1-1 $, perustuen rakeisten pesuainekooetumusten painoon, on tehokas säädettäessä rakeisen pesuaineen vaahtoamista, joka pesuaine sisältää 10 paino-$ ei-ionista pinta-aktiivista ainetta, kuten etoksyloitua rasva-alkoholia, joka sisältää keskimäärin 6 noin moolia etyleenioksidia kutakin noin 12 hiiliatomia sisältävää rasva-alkohili-moolia kohti. Vaikkakin silikoni on osoittanut potentiaalisia vaahdonsäätämis-ominaisuuksia tällaisessa koostumuksessa, ei silikonin yksinkertainen tuominen koostumukseen silikonin suoralla lisäyksellä ole osoittautunut käytännössä tehokkaaksi. Kuten yllä on huomautettu, seisotetut tai varastoidut tavanomaiset silikonia sisältävät pesuainekoostumukset menettävät niiden matala-vaahto-omi-naisuudet ja tulevat käyttökelvottomiksi automaattisissa astiainpesukoneissa.

25 5 81 5 5

Silikonin lisääminen rakeiseen kantaja-aineeseen» kuten natriumsilikaattiin tai natriumtripolyfosfaattiin ennen tämän tuomista muuhun pesuainekoostumukseen, ei estä matala-vaahto-ominaisuuksien häviämistä seisotuksen seurauksena. Ylläkuvatulla tavalla valmistetut koostumukset voittavat nämä vaahtoamis/seisotus-ongelmat ja näin saadaan pesuainekoostumuksia,jotka erityisesti soveltuvat käytettäviksi automaattisissa astiainpesukoneissa.

Esimerkki 9

Erityisesti automaatisessa astiainpesukoneessa käytettäväksi soveltuu seuraava rakeinen koostumus: komponentti Paino-$

Vedetön natriumkarbonaatti 50,0

Hydratoitu natriumsilikaatti (81.5 i° kiinteitä aineita, painosuhde SiOgiNagO = 2.1:1) 20.0 6 moolin etyleenioksidia kanssa kondensoitu v kookospähkinäalkoholi 10.0

Natriumsitraatti-dihydraatti 10.0

Natriumdikloorisyanuraatti-dihydraatti 5*8

Polyetyleeniglykoli (CarboVax 4000, molekyylipaino 3ΟΟΟ-57ΟΟ) 2,0

Dimetyylisilikoni 0,8

Vedetön natriumsulfaatti loput

Edellä esitetty koostumus valmistettiin sekoittamalla natriumkarbonaatti, natriumsitraatti, natriumdikloorisyanuraatti, natriumsulfaatti ja puolet natriumsilikaatista nauhasekoittajassa. Etoksyloitu rasva-alkoholi suihkutettiin näiden rakeiden päälle. Loput silikaatista ladattiin erikseen toiseen nauha-sekoittajaan. Nestemäinen silikoni (SAG 100) lisättiin tähän ja sekoitettiin silikaatin kanssa, kunnes dispersio oli yhtenäinen. Polyetyleeniglykoli sula-tettiin lämpötilassa 60°C ja sulate suihkutettiin silikoni-silikaattirakeiden päälle. Jatkuva sekoittaminen suihkutusprosessin aikana varmisti oleellisesti yhtenäisen kiinteän pinnoitteen silikoni-silikaattirakeiden päällä. Kaksi rakeista osaa ensimmäisestä ja toisesta nauhasekoittajasta sekoitettiin kuivina keskenään.

Tämän koostumuksen vaahtoamisominaisuudet arvioitiin automaattisessa astiainpesukoneessa, malli Hobart Kitchen Aid Model KD-15C. Pesuainekoostumuksen vaahtoamisominaisuuksien arvioimistarkoituksessa, käytettiin olosuhteita, joiden tiedettiin lisäävän vaahtoamista. Kone täytettiin puhtailla astioilla ja lasitavaroilla. 15 g sekoitettua raakaa kananmunaa asetettiin koneeseen. Pesukoneen veden sisääntulo yhdistettiin pehmeän veden lähteeseen(vähemmän kuin 17 mg/l Ca CaC0,:na). Koneeseen lisättiin 25 g pesuainekoostumusta ja kone 5 0 käynnistettiin. Veden lämpötila pesun ja huuhteluiden aikana pidettiin 38-41 C.

Vaahtoaminen mitataan huomioimalla vaahdon ylijuoksu koneenyläosasta.

Tämä ilmiö on hyvin epätoivottava. Liiallinen vaahtoaminen ilmenee myös pesu- 26 5 81 5 5 koneen suihkutusputken pyörimisen hidastumisena. Hidastumisen aste mitataan varustamalla kone pyörimisen laskijalla ja voidaan ilmaista suhteessa sellaiseen pyörimisnopeuteen, kun koneessa ei ole pesuainetta. Mainitun koostumuksen vaahtoamiskäyttäytyminen arvioitiin välittömästi koostumuksen valmistamisen jälkeen ja myös sitten, kun koostumusta oli säilytetty neljän päivän ajan höyrytiukassa astiassa lämpötilassa 38°C.

Suoritustulokset olivat seuraavat:

Juuri valmistettu Seisotettu 4 päi-

tuote vän ajan 38°C

Vaahdon ylivuoto ei ei

Koneen tehokkuus (ei tuotetta = 100 °jo)

Pesu 87*6 $ $0,1 °/o

Ensimmäinen huuhtelu 83»4 86,2

Toinen huuhtelu 86,1 87,6

Ylläesitetyt tulokset osoittavat, että koostumus on vaahtoamisen kannalta tyydyttävä, automaattiseen astiainpesuun soveltuva pesuainekoostumus eikä seäottaminen kohotetussa lämpötilassa aiheuta laskua vaahtoamisen säätöominai-suuksissa.

Mikäli tässä kokeessa käytettyä pesuainekoostumusta modifioidaan käyttämällä suojaamatonta dimetyylisilikoni-vaahtoamista säätävää ainetta, olisivat koneen tehokkuusluvut ylläesitetyn taulukon oikeassa sarakkeessa merkittävästi juuri tehdyn tuotteen arvojen alapuolella.

Nämä koostumukset voivat lisäksi sisältää 0.1-10 paino-$ yhtä tai useampaa valkaisuainetta. Edullisia valkaisuaineita ovat vetyperoksidi-additioyhdis-te. Vetyperoksidi-additioyhdisteet voivat olla orgaanisia, mutta mieluiten ne ovat luonteeltaan epäorgaanisia.

Näitä yhdisteitä on hyvin monenlaisia. Useimpia niistä valmistetaan kiteyttämällä ^Ogita sisältävistä liuoksista. Muita voidaan valmistaa kuivaamalla vastaavia suoloja ja H202 sisältävää lietettä. Kaikkeinkfyttökelpoisim-pia vetyperoksidi-additioyhdisteitä ovat perboraatit, esim. natriumperboraatti-mono- ja tetrahydraatit. Muita käyttökelpoisia perboraatteja ovat kalium- ja ammoniumperboraatit, joilla on kaavat 2 ΚΒΟ^Η,,Ο ja 2 NH^BO^HgO, samassa järjestyksessä. Muita arvokkaita vetyperoksidi-additioyhdisteitä ovat karbonaatti-peroksihydraatit, esim. natriumpyrofosfaatti-peroksihydraatti Na^P20^.2H202· Kaikkein sopivin orgaaninen vetyperoksidiadditioyhdiste, joka voidaan tuoda tämän keksinnön mukaisiin pesuainekoostumuksiin, on urea-vetyperoksidi-additio-yhdiste, jolla onlaava CO(NH)2·Η202, koska se on yksi harvoista vapaasti juoksevista, kuivista orgaanisista vetyperoksidi-additioyhdisteistä.

Muihin valkaisuaineisiin, joita voidaan käyttää, kuuluvat hapettavat valkaisuaineet, kuten natrium- tai kaliumpersulfaatti, esim. sekasuola, jota mark- 27 58155 kinoidaan nimellä "Oxone" ja orgaaniset perhapot ja peroksidit, kuten englantilaisissa patenttijulkaisuissa n:t 886 188 ja 1 295 063 ja englantilaisessa hakemuksessa n:o 5396/71 esitetyt.

Halogeeneja sisältäviä valkaisuaineita, esim. hypokloriitteja ja hypo-hromiitteja sekä näitä ioneja liuokseen vapauttavia yhdisteitä voidaan myös käyttää näissä koostumuksissa. Esimerkkejä ovat natriumhypokloriitti, kloorattu trinatriumfosfaatti ja orgaaniset N-klooriyhdisteet, kuten klooratut isosyanuurihappoyhdisteet. Nämä ovat erityisen käyttökelpoisia automaattiseen astiainpesuun tarkoitetuissa koostumuksissa pitoisuuksilla 0.1-10 paino-$.

Tämän keksinnön mukaiset, lopulliset pesuainekoostumukset voivat sisältää pieniä määriä sellaisia aineita, jotka tekevät tuotteesta miellyttävämmän. Seu-raavat mainitaan esimerkkeinä: himmeydenestoainetta, kuten bentsotriatsolia tai etyleenitioureaa voidaan lisätä 2 painoisiin saakka, fluoresoivia aineita, hajusteaineita ja väriaineita voidaan lisätä pieniä määriä, joskaan nämä eivät ole välttämättömiä. Emäksistä materiaalia, kuten natrium- tai kaliumkarbonaattia tai-hydroksidia voidaan lisätä pienissä määrinylimääräisiän pH:n säätäjinä. Sopivina lisäaineina voidaan myös mainita: bakteriostaatit, bakte-risidit, korrosionestoaineet, kuten liukoiset alkalisilikaatit (edullisesti natriumsilikaatit, joissa suhde SiOg/NagO on 1:1-2,8:1) ja tekstiilejä pehmentävät aineet.

Nämä pesuainekoostumukset valmistetaan mukavasti yksinkertaisesti sekoit-amalla eri komponentit keskenään.

Tällä keksinnöllä aikaansaadaan pesuainekooetumuksia, joilla on odottamattomasi parannetut vaahtoamisominaisuudet. On tehty keksintö, joka sallii asiantuntevan henkilön muotoilla pesuainekoostumuksia, joilla on alennetut vaahtoamisominaisuudet tai jotka eivät ollenkaan vaahtoa. Tällaisia pesuainekoostu-^ muksia tarvitaan erityisesti automaattisiin astiainpeaukoneisiin ja ne sisältävät silikonia olevan, vaahtoamista säätävän aineen joka on suojattu tai eristetty kokonaisykdisteen pääasiallisesta pinta-aktilvisen aineen komponentista.

^ Matalatehoisiin tai korkeatehoisiin pyykinpesussa tarvittaviin koostumuksiin, tuottaa tämä keksintö eräässä edullisessa sovellutusmuodossaan koostumuksia, joilla on hyväksyttävä kokonaisvaahtoamisprofiili alemmissa lämpötiloissa (kä-sinpesu) tai korkeammissa lämpötiloissa (konepesu). Tämä jälkimmäinen edullinen sovellutusmuoto käsittää silikonin käytettynä yhdessä vähintään yhden tarpeellisen lisäelementin kanssa, jotka yhdessä on suojattu pinta-aktiivisen pesuaineen hajoittavalta vaikutukselta.