FI58343C - Haellbar flytande detergentkomposition - Google Patents

Description

E2S?S1 γβΊ ««kuuuutusjulkaisu e; 0 34 3 lBJ (11) UTLÄOGNINOSSKRIFT ^ OOH ° C Patentti myönnetty 12 OI 1931 *iSvM ^ ” Patent meddelat ^ ^ (51) Kv-lk-Wo.3 0 11 D 3/12

SUOMI—»FINLAND (21) Neei»ttll«*mw—Ntwcweei^ 118/TU

(22) HakMithpItv·—AmMmlnpdaf l6.Ol.7U

(FI)

(23) AltopiM—GIMgh«ttd>| l6.Ol.7U

(41) TulkitItilklMk» — WMtoff«ntN« 20.07.7U

Patent· och raglsterstyralsan ^ AmMcm utfc|d oi* wStrlften pubObirad 30.09.80 (32)(33)(31) Pyydrtty «uoHwm ItfSrt prtortm 19.01.73 Englanti-England(GB) 2907/73 (71) Unilever N.V., Burgemeester s’Jacobplein 1, Rotterdam, Hollanti-Holland(NL) (72) Robert Donaldson, Wirral, Cheshire, Englanti-England(GB) (7U) Leitzinger Oy (5U) Kaadettava nestemäinen pesuaineseos - Hällbar flytande detergent-komposition Tämän keksinnön kohteena on kaadettava nestemäinen pesuaineseos, joka käsittää vesipitoisen pesuaineliuoksen, joka sisältää alkalimetalli C^-C^q alkyylisul-faattia ja trialkyyliamiinioksidi- tai trialkyylifosfiinioksidi-pesuaktiivista yhdistettä elektrolyytin, jossa on yhdenarvoinen tai kahdenarvoinen kationi, läsnäollessa ja liukenemattomien toisiinsa sekoittuneiden filamenttien kolmiulotteisen verkoston, jolloin näitä ainesosia on sellaiset määrät, että viskositeetiksi saadaan 20°C:ssa 1 - 60 poisea leikkausnopeudella 7 * ^ »ja juoksevuusraja on 20°C:ssa 1-21 dyneä/cm2, puskurin ja mahdollisesti muuta kuin puskuriainetta olevia idspergoituja kiinteitä hiukkasia sekä mahdollisesti hypokloriittia.

Kaadettavien nestemäisten pesuaineseosten, jotka ovat vesiliukoisia, jotka sisältävät misellaarisia pesukomplekseja ja jotka pystyvät pitämään kiinteät hiukkaset dispersiossa, valmistusta kuvataan englantilaisissa patenteissa 1 303 310 ja 1 308 190 ja suomalaisessa patenttihakemuksessa 100/73· Tällaisilla seoksilla on juoksevuusraja, so. niiden ominaisuudet ovat Bingham-plastisia ja niihin on kohdistettava äärellinen kynnysjännitys, ennekuin ne valuvat. Jos voima, joka saa hiukkaset saostumaan, so. dispergoituihin kiinteisiin hiukkasiin vaikuttava gravitaatiovoima verrattuna nestemäiseen väliaineeseen vaikuttavaan voimaan, jonka voiman suuruus on verrannollinen väliaineen hiukkasten väliseen tiheyseroon, on pienempi kuin juoksevuusraja, väliaineeseen dispergoidut hiukkaset eivät eroa. Seos voidaan kaataa sen jälkeen, kun siihen on kohdistettu suurempi leikkausjännitys 2 58343 kuin venytysraja, esimerkiksi kun seosta sisältävää astiaa kallistettaessa painovoiman aiheuttama leikkasujännitys on suurempi kuin juoksevuusraja.

Nestemäisen pesuseoksen formulointi voi tehdä toivottavaksi sen pH-arvon säädön, jotta se saisi optimiominaisuudet, esimerkiksi kun mukana on pH-herkkä ainesosa, ja erityisesti seoksen ollessa alkalinen, jotta vältettäisiin ilmakehän hiilidioksidin absorboitumisesta johtuva pH:n siirtyminen happamaan päin. Tällainen siirtyminen voidaan korvata käyttämällä riittävän korkeaa pH-arvoa, mutta on toivottavaa, ettei seos ole kovin emäksinen. Tämän siirtymisen välttämiseksi voitaisiin käyttää veteenliukenevaa puskuria, esimerkiksi natriumfosfaattipuskuria, mutta eräät näistä pesuseoksista ovat herkkiä mukanaolevan kationin määrälle. Tällainen puskuri lisää kationeja ja pienentää siten haluttujen ominaisuuksien aikaansaamiseksi tarvittavaa formulointivapautta.

Tällaisten pesuaineseosten puskurointiongelma on nyttemmin ratkaistu lisäämällä kiinteää puskuria, josta suurin osa pysyy suspendoituneena kiinteinä hiukkasina. Juoksevuusraja-ominaisuuksiensa vuoksi nämä seokset pitävät hiukkaset dispergoi-tuneena puskurivarastona, joka tyhjenee tarvittaessa, mutta joka lisää vain rajoitetusti kationikonsentraatiota.

Keksinnön mukaiselle seokselle on tunnusomaista se, että puskuri on alkalinen puskuri, jonka liukoisuus veteen lämpötilassa 20°C on 0,0005 ja 0,2 paino-osaa veden 100:a paino-osaa kohti, joka antaa pH-arvon 10 - 13 ja joka on pesuaineliuokseen dispergoituneiden kiinteiden hiukkasten muodossa.

Seos on parhaiten sellainen, että juoksevuusrajan saa aikaan kaksi tai useampaa pesuaktiivista yhdistettä, joilla tapahtuu misellaarista vuorovaikutusta, mistä osoituksena niiden mitä tahansta tarvittavia kompleksoitumista edistäviä aineita, esimerkiksi elektrolyyttejä sisältävällä liuoksella on suurempi viskositeetti kuin vastaavien liuosten keskimääräiset viskositeetit, joissa liuoksissa on vain yhtä kutakin ainesosana toimivaa pesuaktiivista yhdistettä,: tämä vaikutus nähdään parhaiten mittaamalla viskositeetti pienillä leikkausnopeuksilla. Tyypillisiä esimerkkejä tällaisista misellaarisista pesukomplekseista on kuvattu englantilaisessa patentissa 1 303 810, esimerkiksi kompleksit, jotka on saatu aikaan käyttämällä yhden oktyylifenolimoolin ja kuuden etyleenioksidimoolin kondensaattia yhdistelmänä lauriinihapon dialkanoliamiinisuolojan kanssa dipenteenin läsnäollessa; ja kompleksit, joita on kuvattu englantilaisessa patentissa 1 30Ö 190, esimerkiksi natriumlauryylisulfaatti yhdistelmänä lauryylialkoholin kanssa bentsee- 3 58343 nin läsnäollessa. Erityisen sopivia ovat suomalaisessa patenttihakemuksessa 100/73 kuvatut vesipitoiset pesuliuokset, joissa tarvittava juoksevuusraja saadaan yhdistämällä kaksi tai useampia pesuaktiivisia yhdisteitä, joilla tapahtuu misellaarista vuorovaikutusta, liukenemattomien, sotkeutuneiden filamenttien kolmidimensionaalisen verkoston kanssa. Esimerkkinä on liuos, joka sisältää alkalimetalli alkyylisulfaattia ja trialkyyliamiinioksidi-, trialkyylifosfiinioksi-di- tai dialkyylisulfoksidi-pesuaktiivista yhdistettä elektrolyytin, jossa on ionivalenttinen tai divalenttinen kationi, läsnäollessa ja liukenemattomien, sotkeutuneiden filamenttien, erityisesti saippua-filamenttien, esimerkiksi natriumstearaattifilamenttien, kolmidimensionaalisen verkoston, läsnäollessa, jolloin näitä ainesosia on sellaiset määrät, että viskositeetiksi saadaan 20°C:ssa 1-60 poisea leikkausnopeudella 7 s ja juoksevuusraja 20°C:ssa on 1-21 dyneä/cm^. Muita käyttökelpoisia vesiliuoksia, jotka sisältävät misellaarisia pesukomplekseja, on kuvattu englantilaisissa patenteissa 1,167,597, 1,181,607 ja 1,260^80 ja amerikkalaisissa patenteissa 3,579,456 ja 3,623,990. Voidaan käyttää myös pesuaineliuksia, joissa tarvittava juoksevuusraja saadaan dispergoitujen savien, kuten bentoniitin, avulla, ja joiden ominaisuudet ovat erityisen herkkiä elektrolyyttikon-sentraatiolle.

"Juoksevuusrajalla" tarkoitetaan venytysrajaa, joka on määritetty nollaleikkausnopeutta Ehestyvällä nollaleik.kausnopeusrajalla käyttämällä hyvin alhaisia leikkausnopeuksia, jotka saadaan low shear-viskositeettimittarissa ja jota van den Tempel ja Lucassen-Reynders * ovat kuvanneet, J. Phys. Chem. , 1963, (57, 731.

"Niukasti veteenliukenevalla" tarkoitetaan sitä, että liuokoisuus veteen 20°C:ssa on välillä 0,0005-0,2 paino~osaa 100 osaan vettä. Esimerkkejä sopivista alkaalisista puskureista ovat kalsiumhydroksidi ja magnesiumhydroksidi. Voidaan käyttää kalsiumoksidia ja magnesium-oksidia, jolloin niiden ja veden välinen reaktio muuntaa nämä vastaaviksi hydroksideiksi. Kalsiumoksidilla ja -hydroksidilla saadaan puskuri pH 12,5 ja magnesiumoksidilla ja -hydroksidilla saadaan puskuri pH 10,4.

Puskureita voidaan käyttää 0,01 %, parhaiten yli 0,1 % ylimäärä, joka liukenee misellaaristen pesukompleksien vesiliuokseen 20, 50 tai jopa 75 painoprosenttiin asti seoksesta. Puskurihiukkasten hai- " 58343 kaisija voi ulottua kaikkein pienemmistä kiinteistä hiukkasista, esimerkiksi hiukkasista, jotka on saatu saostamalla kalsium- tai magne-siumkloridista alkalimetallihydroksidilla, aina 500 μ asti.

Kaadettavat nestemäiset pesuseokset voivat sisältää myös jotain muuta dispergoitua hiukkasmaista kiinteää ainetta kuin puskuriksi tarvittavaa. Tällaista dispergoitua hiukkasmaista kiinteää ainetta voidaan käyttää antamaan seokselle hankaavat ominaisuudet, jolloin sen kovuus on parhaiten 1-9 ja erityisesti 2-6 Moh'in asteikolla. Hiukkaskooltaan sopiva puskuriaine voi itse toimia tällaisena hankaavana aineena: siten hankausaineena voivat toimia magnesiumoksidihiukkaset, joita käytetään suurempi määrä kuin tarvitaan puskuroimiseen. Esimerkkejä sopivista hiukkasmaisista kiinteistä aineista, joita käytetään hankausaineina eikä puskurina, ovat kalsiitti, dolomiitti, maasälpä, piimää, talkki, bentoniitti, hohkakivi, alumiinioksidi ja piidioksidi. Hiukkasmaista kiinteää ainetta voidaan käyttää johonkin muuhun tarkoitukseen kuin hankausaineeksi: esiemrkiksi se voi olla värillinen pigmentti. Hiukkasten halkaisija on parhaiten välillä 0,1-500 u»erityisesti keskimääräinen halkaisija on 15-100 μΰ Sitä käytetään tavallisesti 0,1-75 painoprosenttia seoksesta.

Erityisen tärkeitä ovat hypokloriittia sisältävät valkaisevat pesu-seokset, joissa muut seoksen komponentit ovat niin pysyviä, että ne kestävät hypokloriitin vaikutuksen. Edellä viitattuja pesuaineseoksia on kuvattu suomalaisessa patenttihakemuksessa 100/73. Koska hypokloriitin tiedetään tunnetusti menettävän helposti saatavissa olevaa klooria pH-arvossa alle 10, ratkaistaan keksinnön mukaisesti ongelma tuomalla esiin hypokloriittia sisältävä valkaiseva pesuseos, joka ei varastoitaessa hajoa nopeasti pH-siirtymän vuoksi. Hypokloriittina voidaan käyttää natriumhypokloriittia 0,02-4 tai 5, parhaiten 0,1-2 painoprosenttia, tai voidaan käyttää ekvivalentti määrä hypokloriitin prekursoria, esimerkiksi kloramiinia, kuten Chloramine T.

Seosta valmistettaessa puskuri voidaan dispergoida sekoittaen muuhun seokseen. Siten kalsinoitua magnesiumhydroksidia voidaan dispergoida 0,2 painoprosenttia suomalaisen patenttihakemuksen 100/7 3 jonkin esimerkin mukaiseen seokseen. Vaihtoehtoisesti puskuri voidaan muodostaa in situ väliaineessa, joka sisältää kaustista alkalia, lisäämällä niin suuri määrä liukenevaa kalsium- tai magnesiumsuolaa, esimerkiksi kloridia, seoksen vesipitoiseen väliaineeseen, että se neutralisoi aika- 5 58343 lihydroksidilipeän, ja täydentämällä haluttaessa saostunut kalsium-tai magnesiumhydroksidi kiinteillä puskurihiukkasilla.

Keksintöä havainnollistetaan seuraavin esimerkein.

·, Esimerkki 1

Kaupallisesti saatavista aineista valmistettiin kaadettava nestemäinen valkaisu- ja hankauspesuaineseos, joka sisälsi seuraavia ainesosia paino-osina.

Natriumlauryylisulfaatti 1,27

Natriumstearaatti 0,90

Dimetyylilauryyliamiinioksidi 0,54

Natriumsulfaatti 0,23

Natriumkloridi 0,75

Vesipitoinen natriumhypokloriitti 1,32

Magnesiumoksidi (kalsinoitu, saostettu magnesiumhydroksidillä) 0,12

Parfyymi (3-iononi) 0,12

Vesi 51,75

Dolomiittijauhe 40,00 Käytetty vesipitoinen natriumhypokloriitti sisälsi 15 % "saatavissa olevaa" klooria: so., kun 100 osaa tehtiin happameksi ylimääräisellä suolahapolla, vapautui 15 osaa klooria. Liuos sisälsi todellisuudessa 15,7 % natriumhypokloriittia, 12,3 % natriumkloridia ja 0,86 painoprosenttia natriumhydroksidia. Dolomiittijauheen hiukkasten halkaisija oli kokonaan yli 0,1 μ ja alle 100 μ, keskimääräinen halkaisija 35 μ; ja tiheys 2,8 ja kovuus 3,5.

Natriumlauryylisulfaattia (lankoina, jotka sisälsivät natriumsulfaat-t tia ja pienen määrän vettä), natriumstearaattia ja amiinioksidia) (liuoksena osassa vettä) kuumennettiin pääosan kanssa lopusta vedestä, jolloin lämpötila nostettiin noin 75°C:een, kunnes saatiin kirkas liuos.

Loput veteenliukenevista aineista ja jäljelle jääneeseen veteen dis-pergoitu parfyymi sekoitettiin mukaan. Seoksen annettiin jäähtyä ympäröivään lämpötilaan, jolloin saippua saostui sotkeutuneiden filament-tien kolmidimensionaalisena verkostona. Seoksen viskositeetti 20°C:ssa oli 45 poisea leikkausnopeudella 7 s . Nestemäiseen väliaineeseen se- 6 58343 koitettiin varovasti magnesiumoksidi ja dolomiittijauhe, jolloin saatiin homogeenisesti dispergoituneita hiukkasia sisältävä kaadettava nestemäinen seos. Seoksen juoksevuusraja oli 9 dyneä/cm .

Valmistettiin samalla tavoin toinen seos jättämällä kuitenkin pois magnesiumoksidi. Molempia seoksia säilytettiin identtisissä oloissa ja niiden pH ja saatavissa olevan kloorin pitoisuus määritettiin ennen varastointia ja jokaisen kuukauden lopussa 4 kuukauden aikana. Saatiin seuraavat tulokset.

Varastointikuukaudet 0 1 2 3 H

Seos ja (pH 10,9 10,5 10,5 10,5 10,5 puskuri (kloori % 0,50 0,44 0,40 0,37 0,34 ilman pusku- £pH 10,9 10,4 9,9 9,5 9,5 ria (kloori 0,50 0,42 0,30 0,12 0,06

Puskurin - kanssa valmistettu seos oli 4 kuukauden kuluttua pidättänyt 68 % klooristaan, kun taas ilman sitä valmistettu seos oli pidättänyt vain 12 %.

Esimerkki 2

Valmistetaan esimerkin 1 mukaisesti kaadettava nestemäinen valkaisuja hankauspesuaineseos, jonka fysikaaliset ominaisuudet olivat samanlaiset, mutta joka oli puskuroitu pH-arvoon 12,5. Magnesiumoksidin asemasta käytettiin 0,6 painoprosenttia kalsiumhydroksidijauhetta ja dolomiitin asemesta kalsiittijauhetta, jonka hiukkasten halkaisija oli kokonaan yli 0,1 μ ja alle 100 μ, 95 % alle 53 μ, ja keskimääräinen halkaisija 30 μ; tiheys 2,8 ja kovuus 3.

Esimerkki 3

Esimerkin 1 mukaisesti valmistetaan kaadettava nestemäinen valkaisuja hankauspesuaineseos, jonka fysikaaliset ominaisuudet ovat samanlaiset kuin esimerkin 1 seoksen. Valmistuksessa käytettiin kuitenkin sama määrä vesipitoista natriumhypokloriittiliuosta, johon oli lisätty 0,04 osaa magnesiumkloridia vapaan natriumhydroksidin eliminoimiseksi. Tällöin muodostui hienojakoista magnesiumhydroksidipuskuria in situ.

Claims (6)

1. 58343 Kaadettava nestemäinen pesuaineseos, joka käsittää vesipitoisen pesuaineliuoksen, joka sisältää alkalimetalli alkyylisulfaattia ja trialkyyliamiinioksidi- tai trialkyylifosfiinioksidi-pesuaktiivista yhdistettä elektrolyytin, jossa on yh- ' denarvoinen tai kahdenarvoinen kationi, läsnäollessa ja liukenemattomien toisiin-j sa sekoittuneiden filamenttien kolmiulotteisen verkoston, jolloin näitä ainesosia on sellaiset määrät, että viskositeetiksi saadaan 20°C:ssa 1 - 60 poisea leikkaus-t nopeudella 7 s , ja juoksevuusraja on 20 C:ssa 1-21 dyniä/cm , puskurin ja mah dollisesti muuta kuin puskuriainetta olevia dispergoituja kiinteitä hiukkasia sekä mahdollisesti hypokloriittia, tunnettu siitä, että puskuri on alkalinen puskuri, jonka liukoisuus veteen lämpötilassa 20°C on 0,0005 ja 0,2 paino-osaa veden 100:a paino-osaa kohti, joka antaa pH-arvon 10 - 13 ja joka on pesuaineliuok-seen dispergoituneiden kiinteiden hiukkasten muodossa.
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että puskuri on kalsiumhydroksidi.
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että puskuri on magnesiumhydroksidi. U. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että juoksevuusraja saadaan aikaan kahden tai useamman pesuaktiivisen yhdisteen avulla, joilla tapahtuu misellaarista vuorovaikutusta.
4. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että vesipitoinen pesuaineliuos sisältää hypokloriittia 0,02 - 5, edullisesti 0,1 - 2 paino-?, laskettuna natriumhypokloriittina.
5. 6. Patenttivaatimuksen 1 tai 5 mukainen seos, tunnettu siitä, että alkalimetalli Ci2~ClQ on natriumlauryylisulfaatti, ja oksidi-pesuakti i- vinen yhdiste on dimetyylilauryyliamiinioksidi. 1 «
6. 7· Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen seos, tunnettu siitä, että filamentit ovat natriumstearaatteja.