FI64638B - Tvaettmedelskomposition avsedd foer tygtvaett - Google Patents

Description

... ^ ΓβΙ ni)KUULUTUS.IULKAISU ///70 1 UTLÄGGN?NGSSKR,FT o4ooo 5 1 ρ Γ J · ’ ' * · ' . - '1 ”1 ' η - Λ D -ζ Η#!) <45) ^'ΙΓ,. ..... " ^ ^ (51) Kv.ik.^int.ci.3 C ΊΊ D 3/60 SUOMi—FINLAND (21) P»tenttlSak«mui — »atentansöknlng 770059 (22) HakcmlipSIvl —Ansöknlngjdaj 10.01.77 “ / (23) Alkupilvi — Glltlghetsdig 10. 01.77 (41) Tullut Julkl»eki! — Slivlt offentllg 2^.07-77

Patentti- ja rekisterihallitus NihtävSk,|panon ja kuul.Julka!sun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen Ansökan utlagd och utl.tkrlften publleerad 31-08.83 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prtorltet 23.01.76

Englanti-England(GB) 2669/76 Toteennäytetty-Styrkt (71) Unilever N.V., Burgemeester s'Jacobplein 1, Rotterdam, Hollanti-

Hollond(NL) (72) Malcolm Nigel Alan Carter, Broniborough, Merseyside, Englanti-

England(C-B) (7¾) Leit singer Oy (5¾) Kankaiden pesuun tarkoitettu pesuaineseos - Tvättmedelskomposition avsedd for tygtvätt

Keksinnön kohteena on kankaiden pesuun tarkoitettu pesuaineseos, joka sisältää anionista, ei-ionillista, amfoteerista tai kahtais-ionillista pesuaktiivista yhdistettä ja vaahtoamisen säätöaineita.

Pesuaineseosten eräs tärkeä vaatimus yleisesti on, että niillä tulisi olla sopivat vaahtoamisominaisuudet riippuen niistä erityisistä käyttöolosuhteista, jotka ovat näiden seosten yhteydessä odotettavissa. Eräiden pesuaineseosta, erityisesti niiden, jotka on tarkoitettu käsipesuun suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa, tulisi yleensä kyetä muodostamaan runsaan vaahdon tällaisissa lämpötiloissa. Kuitenkin pesuaineseoksilla, joita käytetään useissa automaattisissa pesukoneissa, tulisi olla yleensä jokseenkin vähäiset vaahtoamisominaisuudet, koska muutoin liiallinen vaahtoaminen voi aiheuttaa yläjuoksua koneista. Vaahtoamisen tukahduttaminen kokonaan ei kuitenkaan yleensä ole toivottavaa, koska kuluttaja usein arvioi tuotteen suorituskykyä ja tuotteen annostelumäärät vaahtoamismäärän perusteella .

64638 Tähän mennessä on ehdotettu useita menetelmiä vaahtoamisen kontrolloimiseksi pesuaineseoksissa, erityisesti kankaiden pesuun tarkoitetuissa pesuaineseoksissa. Ehkä kaikkein tavallisin tapa tämän hetkisessä kaupallisessa käytännössä on se, että käytetään erityisiä nk. kolmen komponentin aktiivisia pesuainesysteemejä, joista useimmat tavallisesti sisältävät synteettistä anionista pesuaineyhdistettä, ei-ionillista pesuaineyhdistettä ja saippuaa, erityisesti pitkäket-juisen rasvahapon, so. noin C^g - C2^, saippuaa. Näillä systeemeillä ei kuitenkaan usein ole haluttua ihanteellista vaahtoamisominaisuut-ta. Niillä on esimerkiksi taipumus tukahduttaa vaahtoamista enemmän alhaisemmissa lämpötiloissa kuin korkeissa lämpötiloissa ja ne ovat usein suhteellisen kalliita. Tällaisten seosten valmistaminen voi olla lisäksi hankalaa, koska ne on tehtävä täysin erikseen muun tyyppisistä pesuaineseoksista. Selvästikin on toivottavaa, että pesuai-neseoksille olisi olemassa tehokas ja taloudellinen vaahtomaisen säätösysteemi, jota voitaisiin käyttää hyvin yksinkertaisesti lisäämällä sitä pesuaineiden standardiperusformulaatioihin niin, että muutoin runsaasti vaahtoavat seokset voitaisiin muuntaa säädetyiksi niukasti vaahtoaviksi seoksiksi.

Pesuaineseoksissa on ehdotettu käytettäväksi useita vaahtoamista säätäviä lisäaineita, mutta toistaiseksi näistä yksikään ei ole ollut täysin hyväksyttävä. Esimerkiksi silikoneilla on taipumus olla hyvin kalliita ja niitä voi olla vaikea lisätä pesuaineseoksiin sellaisella tavalla, että iiden vaahtoamista säätävät ominaisuudet säilyvät kokonaan. Vaahtoamisen säätöaineena on ehdotettu vaihtoehtoisesti käytettäväksi alkyylifosforihappoja ja niiden alkalimetallisuoloja, mutta niiden suorituskyvyllä on taipumus vaihdella riippuen käyttöolosuhteista, ja ne ovat suhteellisen tehottomia käytettäessä sellaisten runsaasti vaahtoavien aktiivisten pesuaineyhdisteiden kanssa, kuten alkyylibentseenisulfonaattien tai alkyylisulfonaattien kanssa paitsi epäkäytännöllisinä ja epätaloudellisina määrinä.

Oheisen keksinnön mukaisesti pesuaineseos sisältää vaahtoamisen säätöaineina noin 0,5 - noin 20 paino--% alkyylifosforihappoa, jonka yleiskaava on: 3 64638 o

II

RiO(EO)„ - P - OH (I)

A

jossa A on -OH tai R20(EO)m-, ja R2 ovat samoja tai erilaisia c12 " c24 suoraketjuisia tai haarautuneita, tyydytettyjä tai tyydyttämättömiä alkyyliryhmiä, m ja n ovat samoja tai erilaisia, ja merkitsevät nollaa tai kokonaislukua 1-6, tai sen suolaa, ja noin 0,05 - noin 20 paino-% kiinteää hiilivetyvahaa, joka sulaa lämpötilassa noin 20 - noin 120°C. Jos alkyylifosforihapoissa on mukana joitakin etyleenioksidi (EO)-ryhmiä, niiden ei tulisi olla alkyyli-ketjun pituuden suhteen niin pitkiä, että kalsium- tai maqnesium-suolat ovat veteen liukenevia käytön aikana.

Käytännössä alkyylifosfaattiyhdisteet ovat yleisesti sekä mono- ja di-alkyylifosforihappojen, joiden alkyyliketjun pituudet vaihetele-vat, seoksia. Suurin osa monoalkyylifosfaateista tehdään tavallisesti fosforyloimalla alkoholeja tai etoksyloituja alkoholeja, kun n tai m on 1 - 6, käyttämällä polyfosforihappoa. Fosforylointi voidaan vaihtoehtoisesti suorittaa käyttämällä fosforipentoksidia, missä tapauksessa muodostuu seka-mono- ja di-alkyylifosfaatteja. Optimi-reaktio-olosuhteissa muodostuu vain pieniä määriä reagoimattomia aineita tai sivutuotteita, ja reaktiotuotteet voidaan edullisesti käyttää suoraan pesuaineseoksessa.

Kaavan (I) mukaiset substituoidut fosforihapot käytetään kuten mainittiin happo- tai suolamuodossa, so. joko osasuolana tai parhaiten kokosuolana. Kun alkyylifosforihappo lisätään pesuaineseokseen happo-muodossa, se luonnollisesti neutraloidaan, tavallisesti natriumsuo-lan muodostamiseksi, kun pesuaineseos on vesipitoisessa alkaliliuok-sessa. Kun seosta käytetään kovassa vedessä, muodostuu tällöin liukenematon kalsium- tai magnesiumsuola, mutta pehmeässä vedessä osa alkyylifosfaatista voi pysyä alkalimetallisuolana, tavallisesti nat-riumsuolana. Jos alkyylifosfaatti lisätään seokseen alkalimetalli-tai ammoniumsuolan muodossa, niin jälleen kovassa vedessä käytettäessä muodostuu kalsium ja/tai magnesiumsuola.

Kuitenkin on suositeltavaa käyttää esimuodostettua liukenematonta alkyylifosforihapposuolaa, jossa on monivalenssinen kationi, joka on 4 64638 parhaiten kalsium, vaikkakin vaihtoehtoisesti voidaan käyttää alumiini- , barium-, sinkki-, magnesium- tai strontiumsuoioja. Haluttaessa voidaan käy tvää myös : iukenemartom: en il kyy 1 i fosf orihapposuolo jen seoksia, vapaan hapon tai. muiden i liikenevien, esimerkiksi alkalimetal-lisuolojen kanssa. Suositeltujen liukenemattomien aIkyy1ifosforihappo-suolojen ci tarvitse olla täysin pesuainesysteemeihin liukenemattomia, mutta niiden tulisi olla niin liukenemattomia, että käytön aikana pesuainesysteemoissa on mukana liukenematonta kiinteää suolaa, koska tämä näyttää olevan tehokkaan vauhtoanisen säädön kannalta välttämätöntä .

Liukenemattomat alkyy!ifosforihapposuolat voidaan lisätä pesuaine-seoksiin esimuodostetussa muodossa tai ne voidaan saostaa itse pesu-aineseoksen varsinaisen valmistuksen aikana, esimerkiksi pesuaine-lietteen valmistusprosessissa. Hummassakin tapauksessa on kuitenkin suositeltavaa, että alkyyiifosforihapposuolat ovat hienojakoisessa hiukkasmuodossa tuotteessa ja käytössä helposti dispergoitavissa koko pesuliuokseen. Suositeltavaa on, että niiden keskimääräinen hiukkaskoko on noin 0,1 - 25 mikronia, suurimman hiukkaskoon ollessa korkeintaan noin 50 mikronia, vaikkakin on mahdollista käyttää alkyy-lifosfaattisuolojen hiukkasia, jotka ovat aluksi suurempia, edellyttäen, että no rikotaan pienemmiksi käsittelyn aikana.

Liukfenemattornien a1kyy1λios f o r ib apposu olojen käyttö vaaht oami s e n säätötarkoituksessa on kuvattu ja siitä on esitetty patenttivaatimukset vireillä olevassa suoma 1aivessa patenttihakemuksessamme n:o 770058 joka on jätetty samana päivänä.

Pesuaineseoksissa käytetty alkyy1i fos fo rihapon tai sen suolan määrä voi vaihdella laajasti minimimäärästä, joka en noin 0,05 painoprosenttia, aina noin käytännön maksimimäärään asti, joka on noin 20 painoprosenttia, parhaiten noin 0,1 - 5 painoprosenttia. Korkeampiakin määriä kuin 20 % voidaan käyttää, mutta tämä olisi epätaloudellista eikä yleensä antaisi tuotteelle mitään etuja.

Pesuaineseoksissa käytettäväksi sopivat hiilivetyvahat ovat liukenemattomia aineita, jotka ovat joko synteettisiä, mineraali-, kasvis-tai eläinperäisiä ja jotka voidaan dispergoida pesuaineliuokseen. Vahojen tulisi normaalisti sulaa lämpötilassa välillä noin 20 ja noin L2Q°C, parhaiten ei korkeammalla kuin noin ':»0°C:r.sa ja erityisesti 64638 välillä noin 30 - noin 70°C, so. alhaisemmassa lämpötilassa kuin korkeimmat pesuaineseoksille tarkoitetut pesulämpötiiat. Kun käytetään vahoja, joiden sulamispisteet ovat korkeammat kuin korkeimmat tarkoitetut pesulämpötiiat, ne tulisi olla dispergoitu riittävän hyvin pesuliuokseen lisäämällä sopivalla tavalla alkuperäisiin pesuaine-seoksiin.

Suositellut vahat ovat mineraaliperäisiä, erityisesti peräisin maa-öljystä, mukaanlukien mikrokite&set ja hapettuneet mikrokiteiset öljyvahat, vaseliini ja parafiinivahat. Vaseliini on oikeamminkin puolikiinteä vaha, jonka sulamispiste on tavallisesti noin 30 - 40°C, mutta tässä yhteydessä se on mukavuuden vuoksi asetettu samaan ryhmään muiden kiinteiden vahojen kanssa. Haluttaessa voidaan käyttää synteettisiä vahoja, kuten Fischer-Tropsch- tai hapetettuja Fischer-Tropsch-vahoja tai montaanivahoja tai luonnonvahoja, kuten mehiläis-vahaa, kandelilla- tai karnauba-vahoja. Kaikkia kuvattuja vahoja voidaan käyttää yksinään tai seoksena muiden vahojen kanssa. Vahat tulisi olla helposti dispergoitavissa pesuaineliuokseen, mutta ei siihen liukenevia, ja niillä ei mielellään tulisi olla kovin korkeita saippuoimislukuja, esimerkiksi ei enempää kuin noin 100. Pesuaineseok-siin on edullista lisätä vahojen emulgointi- tai stabilointiaineita.

Vahan määrä on tavallisesti seoksessa noin 0,05 - noin 20 %, parhaiten noin 0,1 - noin 10 % ja erityisesti noin 0,5 - 5 %. Alkyylifosfori-hapon tai sen suolan ja hiilivetyvahan kokonaismäärä on yleensä noin 0,2 - noin 20 painoprosenttia seoksesta, parhaiten noin 0,5 - noin 10 painoprosenttia. Alkyylifosforihapon tai sen suolan määrän suhde vahaan voi vaihdella laajasti noin painosuhteessa 1:250 painosuhteeseen noin 10:1, mutta on yleensä noin 1:20 - noin 10:1 paino-osaa, parhaiten noin 1:10 - noin 1:1 paino-osaa. On huomattava, että hiili-vetyvanoilla on hyödyllinen vaikutus pesuaineseosten vaahtoamista säätäviin ominaisuuksiin. Vahoilla yksinään ei ole tyydyttäviä vaahtoamista säätäviä ominaisuuksia tavallisesti käytetyissä suhteellisen alhaisissa määrissä, mutta ne näyttävät toimivan synergistisesti alkyylifosforihappojen tai niiden suolojen kanssa parantaen vaahtoa-mison säätämistä alhaisemmilla suolamäärillä kuin muutoin tarvittaisiin. Sitä paitsi ne muuttavat käytön aikana vaahtoamisprofiileja riippuen käytetyistä tietyistä vahoista ja seokseen lisäämismenetelmistä niin, että korkeammissa pesulämpötiloissa saadaan tavallisesti suurempi vaahtoamisen kontrolli.

6 64638

Alkyylifcsforihapot tai niiden suolat ja hiilivedyt voidaan lisätä erikseen pesuaineseokseen, joko valmiisiin tuotteisiin tai pesuaineen valmistuksen aikana, esimerkiksi sekoittamalla lietteen kanssa ennen spray-kuivausta. Kuitenkin on suositeltavaa lisätä vahat ja alkvyli-fosforihapot tai niiden suolat yhdessä oleellisesti homogeenisena seoksena. Tämä iisäaineseos voidaan suihkuttaa sulassa muodossa jauhemaisten pesuaineseosten päälle tai se voidaan tehdä rakeiseen muotoon sekoittavaksi jauhemaisten pesuaineseosten kanssa. Pesuaineen lisäaineen granulointi voidaan suorittaa helposti, esimerkiksi suulake-puristusmenetelmien avulla nuudeleiksi tai sekoitusmenetelmien avulla, esimerkiksi pannugranulaattoreissa. Granulointia voidaan myös edistää myös lisäämällä täyteaineita, joilla en myös parhaiten pesuaineomi-naisuuksia, esimerkiksi natriumkarbonaattia, natriumperboraatti-mono-tai tetra-hydraattia tai natriumtripolyfosfaattia.

Oheinen keksintö käsittää myös itse pesuaineiden lisäaineet, jotka sisältävät kaavan (I) mukaista alkyylifosforihappoa tai sen suolaa yhdessä kiinteän hiilivetyvahan kanssa oleellisesti homogeenisena seoksena, ja pesuaineseosten valmistusmenetelmät käyttämällä lisäaineita. On huomattava, että näxtä pesuaineiden lisäaineita voidaan käyttää pesuaineseoksissa, jotka on aiottu muihin tarkoituksiin kuin kankaiden pesuun, esimerkiksi tiskinpesuainetuotteissa tai muissa tarkoituksissa, joissa vaahdon tukahduttaminen on toivottavaa.

Vahan lisäksi, jota käytetään pesuaineseoksissa yhdessä alkyylifosfori-hapon tai sen suolan kanssa, mukana voi olla myös hiilivetyöljyä, joko lisättynä erikseen tai yhdessä vahan kanssa, esimerkiksi vahan lisäämisen helpottamiseksi tai sen sulamispisteen tai dispergointiominai-suuksien muuntamiseksi.

Esimerkkejä sopivista nestemäisistä hiilivedyistä ovat mineraali-, kasvis- tai eläinöljvt, joista suositeltuja ovat värittömät mineraali-öljyt. Voidaan käyttää joko kevyttä tai raskasta mineraaliöljyä tai niiden seoksia, mutta luonnollisesti käytetyn nestemäisen hiilivedyn haihtuvuuden on oltava alhainen tavallisissa kankaiden pesulämpöti-loissa. Muita haluttaessa käyttökelpoisia öljyjä ovat kasvisöljyt, kuten sesamöljy, puuvillasiemenö1jy, maissiöljy, manteliöljy, oliiviöljy, vehnänydinöljy, riisileseöljy tai maapähkinäöljy tai eläinöljyt, kuten lanoliini.· sorkkaöl jy, luuöljy, vaLöanrasva tai tuskanmaksaöl jy. Tällaisten käytettyjen öljyjen ei iuonnollisestikaan tulisi olla 7 64638 voimakkaan värisiä tai hajuisia tai muutoin pesuaineseoksessa käytön kannalta kelpaamattomia.

Keksinnön mukaiset pesuaineseokset sisältävät oleellisesti yhtä tai useampaa pesuaineyhdistettä, joka voi olla luonteeltaan anioninen, saippua tai ei-saippua, ei-ionillinen, kahtaisioniUinen tai amfotee-rinen. Monia sopivia pesuaineyhdisteitä on saatavissa kaupallisesti, ja niitä on täydellisesti kuvattu kirjallisuudessa, esimerkiksi teoksessa "Surface Active Agents and Detergents", niteet I ja II,

Schwartz, Perry & Berch.

Erityisen suositeltuja maininnanarvoisia pesuaineyhdisteitä ovat synteettiset anioniset pesuaineyhdisteet, jotka ovat tavallisesti orgaanisten sulfaattien ja sulfonaattien, joissa on noin 8-22 hiili-atomia, sisältäviä alkyyliradikaaleja, veteenliukenevia alkalimetalli-suoloja. Käytetty nimitys alkyyli sisältää korkeampien asyyliradikaa-lien alkyyliosan. Esimerkkejä sopivista synteettisistä anionisista pesuaineyhdisteistä ovat natrium- ja kaliumalkyylisulfaatit, erityisesti yhdisteet, jotka on saatu sulfatoimalla korkeampia (Cg-C^g) alkoholeja, jotka on valmistettu pelkistämällä tali- tai kookospähkinä-öljyn glyseridejä; natrium- ja kaliumalkyyli bentseenisulfo- naatit, erityisesti natrium-lineaarinen sekundäärinen alkyyli (C1Q-Cl5) bentseenisulfonaatit; natriumalkyyliglyseryylieetterisulfaatit, erityisesti korkeampien alkoholien, jotka on saatu tali- tai kookospähkinää ljystä, tai synteettisten alkoholien, jotka on saatu öljystä, eetterit; natrium-kookospähkinäöljy-rasvahappomonoglyseridi-sulfaatit ja -sulfonaatit; korkeampien (C^-C^g) rasva-alkoholi-alkyleenioksidin, erityisesti etyleenioksidin, reaktiotuotteiden rikkihappoesteriden natrium- ja kaliumsuolat; rasvahappojen, kuten kookospähkinärasvahappo-jen reaktiotuotteet, jotka on esteröity isetionihapon kanssa ja neutraloitu natriumhydroksidilla; metyylitauriinin rasvahappoamidien natrium-ja kaliumsuolat; alkaanimonosulfonaatit, esimerkiksi yhdisteet, jotka on saatu saattamalla alfa-olefiinit (C 8_C20) reagoimaan natriumbi-sulfiitin kanssa, ja yhdisteet, jotka on saatu saattamalla parafiinit reagoimaan rikkidioksidin ja kloorin kanssa ja sen jälkeen hydrolysoimalla emäksen kanssa niin, että saadaan tilastollinen sulfonaatti; ja olefiinisulfonaatit, jota nimitystä käytetään kuvaamaan ainetta, joka on valmistettu saattamalla olefiinit, erityisesti alfa-olefiinit, reagoimaan rikkitrioksidin kanssa ja sen jälkeen neutraloimalla ja hydrolysoimalla reaktiotuote! 64638

Haluttaessa voidaan vaihtoehtoisesti tai lisäksi käyttää ei-ionillisia pesaaktiivisia yhdisteitä. Ei-ionillisista pesuaktiivista yhdisteistä ovat esimerkkejä alkyleenioksidien, tavallisesti ctyleenioksidin, reaktiotuotteet alkyyli (Ch-C^) fenolien kanssa, yleensä 5-25 EO; so. 5-25 etyleenioksidiyksikköä molekyyliä kohti; alifaattisten (Cg-C^g) primääristen tai sekundääristen alkoholien kondensaatiotuot-teet etyleenioksidin' kanssa, yleensä 6-30 EO, ja tuotteet, jotka on valmistettu kondensoimaila etyleeniökhidia propyleenioksidin ja etyleenidiamiinin reaktiotuotteiden kanssa. Muita nk. ei-ionillisia pesuaktiivisia yhdisteitä ovat pitkäketjuiset tertiääriset amiini-oksidit, pitkäketjuiset tertiääriset fosfiinioksidit ja dialkyyli-sulfoksidit, jotka ovat oikeastaan puolipolaarisia yhdisteitä.

Pesuaineseoksissa voidaan haluttaessa käyttää pesuaktiivisten yhdisteiden seoksia, esimerkiksi seka-anionisia yhdisteitä tai seka-anioni-sia ja ei-ionillisia yhdisteitä.

Keksinnön mukaisissa seoksissa voidaan myös käyttää amfoteerisia tai kahtaisionillisia, esimerkiksi sulfobetaiini-pesuaineyhdisteitä, vaikkakin tämä ei tavallisesti ole toivottavaa niiden suhteellisen korkean hinnan vuoksi. Jos jotain amfoteerisia tai kahtaisionillisia pesuaktiivisia yhdisteitä käytetään, niin tämä tapahtuu yleensä pieninä määrinä seoksissa, jotka perustuvat paljon yleisemmin käytettyihin anionisiin ja/tai ei-ionillisiin pesuaineyhdisteisiin, esimerkiksi ei-ionillisten yhdisteiden ja sulfobetaiinien seoksiin. Samoin voidaan käyttää pieniä määriä kationisia yhdisteitä, mutta vain kun mukana on suurempia määriä muita pesuaineyhdisteitä.

Käytetyn pesuaineyhdisteen tai -yhdisteiden määrä voi vaihdella suuresti, tavallisesti minimäärästä noin 1 painoprosentti aina maksimimäärään noin 90 painoprosenttia asti riippuen kyseessä olevasta pesu-aineseoksen tyypistä. Kuitenkin, kun on kysymys kankaiden pesuun tarkoitetuista suositelluista pesuaineseoksista, pesuaineyhdisteiden määrä on tavallisesti välillä noin 5 - noin 50 painoprosenttia, parhaiten noin 7 - noin 20 painoprosenttia.

Keksinnön mukaisiin pesuaineseoksiin on suositeltavaa lisätä myös pesukyvyn runkoainetta, erityisesti seoksiin, jotka on tarkoitettu kankaiden pesuun. Pesukyvyn runkoaineet toimivat niin, että ne pienentävät kalsiumionin konsentraatiota pesuliuoksessa, tavallisesti 64638 joko sekvesteröimällä läsnäolevat kovan veden ionit tai muodostamalla liukenemattomia suoloja kalsium- ja/tai magnesiumionien kanssa.

Useita sopivia pesukyvyn runkoaineita tunnetaan hyvin ja niitä on kaupallisesti saatavissa. Montaa muuta on kuvattu kirjallisuudessa, erityisesti viimeaikaisissa patenttiselityksissä, jotka koskevat tavanomaisten kondensoitujen fosfaattirunkoaineiden, kuten natrium- tripolyfosfaatin ja natriumpyrofosfaatin korvaamista. Muita pesukyvyn runkoaineita, joita voidaan mainita esimerkkimäisesti, ovat alkali- metallikarbonaatit ja -ortofosfaatit, erityisesti natriumkarbonaatti ja trinatriumortofosfaatti, alkalimetällipolyfosfaatit, esimerkiksi natriumetaani-l-hydroksi-1,1-difosfonaatti, alkalimetalliamiinikar- boksylaatit, kuten natriumnitrilotriasetaatti ja natriumetyleenidi- amiinitetra-asetaatti, aikaiimetailieetterikarboksylaatit, kuten natriumoksidiasetaatti, natriumkarboksimetyylioksisukkinaatti, natrium- karboksimetyylioksimalonaatti ja niiden homologit, alkalimetallisitraa- tit, alkalimetallimellinaatit ja polymeeristen karboksyylihappojen suolat, kuten natriumpolymaleaatti, -kopolyetyleenimaleaatti, -poly- itakonaatti ja -polyakrylaatti. Kun pesukyvyn runkoaineina käytetään natriumkarbonaattia, on edullista, että mukana on jonkin verran englantilaisessa patentissa 1,437,950 kuvatunlaista kalsiumkarbonaat- 2 tia, jonka ominaisointa-ala on vähintäin noin 10 m /g.

Toisen tyyppinen pesukyvyn runkoaine, jota voidaan käyttää, joka yksinään tai seoksena muiden runkoaineiden kanssa, on kationinvaihtoaine, erityisesti natriumaluminosilikaatti, joka on kuvattu esimerkiksi englantilaisessa patentissa 1,429,143 tai hollantilaisessa patenttihakemuksessa 7403381. Suositelluilla tämän tyyppisillä aineilla on kaava: iNa20)0.7-l.l‘A1203*{Si02)1.3-3.3 ja ne voivat olla amorfisia tai kiteisiä ja sisältää hieman sidottua vettä, tavallisesti noin 10 - 30 % riippuen käytetyistä kuivausolo-suhteista. Tällaisten natriumaluminosilikaattiaineiden tulisi luonnollisesti olla erittäin hienojakoisia niin, että niiden saostuminen kankaiden päälle pesun aikana on mahdollisimman vähäistä.

Pesukyvyn runkoaineen käytetty määrä on tavallisesti noin 5 - noin 80 painoprosenttia seoksesta, parhaiten noin 10 - noin 60 painoprosenttia, ja pesukyvyn runkoaineiden painon suhde käytettyihin pesu-aktiivisi in yhdisteisiin on tavallisesti noin 10:1 - noin 1:5 paino-osaa .

10 64638

Oheisen keksinnön mukaiset vaahtoamista säätävät ominaisuudet ovat erityisen edullisia kankaiden pesuun tarkoitetuissa pesuaineseoksissa, joihin on lisätty runkoainetta ja jotka perustuvat anionisiin pesu-aineyhdisteisiin. Näillä seoksilla on muutoin taipumus vaahdota runsaasti, jolloin samalla esiintyy vaikeita vaahdon säätämisongelmia.

Keksinnön mukaiset pesuaineseokset voivat olla missä tahansa tavallisessa fysikaalisessa muodossa, parhaiten kiinteinä seoksina, esimerkiksi jauheina, rakeina, hiutaleina, nauhoina, nuudeleina tai tabletteina, tai ne voivat olla nestemäisessä tai tahnamaisessa muodossa. Pesuaineseokset voidaan valmistaa myös millä tahansa tavanomaisella menetelmällä, jolla pesuaineseoksia valmistetaan, erityisesti lietteenvälmistustekniikalla ja spray-kuivaustekniikalla, kun kyse on suositelluista jauhemaisista pesuaineseoksista.

Keksinnön mukaiset pesuaineseokset voivat sisältää myös kaikkia tavanomaisia valinnaisia lisäaineita niinä määrinä, joita niitä tavallisesti käytetään pesuaineseoksissa. Esimerkkejä näistä lisäaineista ovat jauheiden valumista edistävät aineet, kuten hienojakoiset piidioksidit'ja aluminosilikaatit, muut vaahtoamisen säätöaineet, uudelleensaostumisen estoaineet, kuten natriumkarboksimetyylisellu-loosa, happoa vapauttavat valkaisuaineet, kuten natriumperboraatti ja natriumperkarbonaatti, perhappo-valkaisuprekursorit, kuten tetra-asetyylietyleenidiamiini, klooria vapauttavat valkaisuaineet, kuten trikloori-isosyanuurihappo ja dikloori-isosyanuurihapon alkali-metallisuolat, kankaiden pehmennysaineet, kuten smektiitti- ja illiit-tityyppiset savet, anti-ashing-apuaineet, tärkkelykset, lietteen stabilointiaineet, kuten kcpolyetyleeni-maleiihihappoanhydridi ja kopolyvinyylimetyylieetteri-maleiinihappoanhydridi, tavallisesti suolan muodossa, epäorgaaniset suolat, kuten natriumsilikaatti ja natriumsulfaatti, ja tavallisesti erittäin pieninä määrinä mukana olevat fluoresointiaineet, parfyymit, entsyymit, kuten proteaasit ja amylaasit, germisidt ja väriaineet. Mukana voi haluttaessa olla myös dispergoinnin apuaineita ja emulgointiaineita alkyylifosfori-hapon tai sen suolan pesuaineseoksiin dispergoimisen helpottamiseksi tai niiden dispergoinnin helpottamiseksi hiilivetyvahaan erillisten pesuaineiden lisäaineiden muodostamiseksi. Pesuaineseosten pH on tavallisesti alkalinen, yleensä alueella pH 9 - 11, mikä saadaan aikaan, kun mukana on alkalisuolaa, erityisesti natriumsilikaatteja, 64638 kuten meta-, neutraaleja tai aikalisiä silikaatteja, parhaiten aina noin 15 painoprosenttiin asti.

Keksintöä havainnollistetaan seuraavien esimerkkien avulla, joissa osat ja prosentit on laskettu painosta ellei toisin ole ilmoitettu.

Esimerkit 1-3 Pääosaltaan monoalkyyli (C^g-C^g) fosforihappoa dispergoitiin suhteessa 20:80 kolmeen erään parafiinivahoja, joiden sulamispisteet olivat 41°C, 45°C ja 55°C. Näiden kolmen seoksen vaahtoamista tukahduttavat ominaisuudet määritettiin sen jälkeen automaattisessa ' Miele 429 pesukoneessa, jonka pesukyky oli 2,3 kg likaista pyykkiä, käyttämällä 100 g formulaatioltaan seuraavanlaista pesuaineseosta ja 5 g kutakin lisäainetta vedessä, jonka kovuus oli 24°H (ranskalaista).

Ainesosa %

Natriumalkyylibentseenisulfonaatti 14,0

Natriumtripolyfosfaatti 33,0

Natriumalkalinen silikaatti 8,5

Natriumsulfaatti 15,3

Natriumperboraatti 19,2

Vesi ja vähäisemmät lisäaineet 10,0

Laadun määrä määritettiin pääpesujaksossa asteikolla, joka ulottui nollasta (vaahto pohjaikkunan tasolla) aina 1,0 asti (vaahto yläikkunan tasalla), seuraavin tuloksin.

Esimerkki Parafiinivaha Vaahdon suurin korkeus 1 41°C sp 0,5 2 45°C sp 0,5 3 55°C sp 0,6

Vaahdon määrät pienenivät jokaisessa näissä kokeessa alle pisteluvun O 10 - 12 minuutin kuluttua, kun lämpötila oli noussut yli vahojen sulamispisteiden. Vertailukokeessa, jossa käytettiin vahojen asemasta hiilivetyöljyä, vaahdon suurin korkeus oli alhaisempi 5 minuutin kuluttua (noin 0,2), minkä jälkeen vaahdon korkeus pieneni, mutta kohosi sen jälkeen uudelleen, kun lämpötila nousi kohti pesujakson lopun 95°C.

12 64638

Samanlaisia tuloksia kuin esimerkissä 1 saatiin, kun alkyylifosfori-happo + vaha-seos tehtiin rakeiksi sulattamalla vahaseos ja lisäämällä sen jälkeen natriumtripolyfosfaatti ja antamalla seoksen jäähtyä samalla sekoittaen (alkyylifosforihappo:vaha:natriumtripoly-fosfaatti suhde, 5:20:70).

Esimerkit 4-7

Esimerkkien 1-3 menettely toistettiin, mutta pesuaineseosten muodostamisessa käytettiin vaseliinia ja kolmea mikrokiteistä vahaa ja erilaisia valmistusmenetelmiä. Eri vahoilla saadut tulokset olivat seuraavat:

Esimerkki Vaha Vaahdon suurin tilavuus 4 Vaseliinx <0 koko pesun 95°C:een asti 5 Mobil Wax 2360 0,3 {pesujakson lopussa) (sp. 66°C) 6 Mobil Wax Xerese 0,4 10 minuutin kulutta (50°C) (sp. 82°C) pienentyen alle 0:n 7 Shell Wax 185/190 välillä 0,2-0,3 suurimman osan (sp. 85-88°C)^ pesujaksoa aina 95°C:een asti ^ Alkyylifosforihappo ja vaha sekoitettiin ja jäähdytettiin sen jälkeen sekoittaen rakeiseksi tuotteeksi, joka lisättiin pesuaine-seokseen .

2

Alkyylifosforihappo ja vaha sulatettiin ja suihkutettiin pesuaineen perusformulaation päälle.

Esimerkit 8 ja 9

Esimerkkien 1 ja 4 menettelyt toistettiin, mutta alkyylifosforihappo korvattiin jokaisessa tapauksessa kalsiumalkyylifosfaatilla, joka oli valmistettu neutraloimalla alkyylifosforihappo natriumhydroksi-dilla ja sen jälkeen saostamalla kalsiumsuola lisäämällä kalsiumklo-ridia. Vaseliinia (esimerkki 8) käytettäessä havaittiin, että jälleen vaahdon tilavuus kasvoi vähitellen, mutta suurin vaahdon saavutettu korkeus oli vain noin 0,25 pesujakson lopussa. Esimerkissä 9, kun käytettiin parafiinivahaa, jonka sulamispiste oli korkeampi (41°C), vaahdon tilavuudessa saavutettiin pesujaksossa noin 5 minuutin kuluttua huippu noin 0,75, minkä jälkeen vaahto lysähti ja pysyi jokseen- 13 64638 kin vakiona noin 0,2 tasolla.

E s imerkki 10

Valmistettiin jäljempänä esitetty pesuaineseos. Kaikki ainesosat lisättiin pesuainelietteeseen sen valmistuksen aikana:

Ainesosa Osia (kuivapainosta laskettuna)

Natriumalkyylibentseenisulfonaatti 14

Kalsiumalkyylifosfaatti^ 1

Vaseliini 4

Natriumtripolyfosfaatti 33

Natrium alkalinen silikaatti 6

Natriumsulfaatti 20,3 Vähäisemmät ainesosat 0,6 1 Kalsiumalkyylifosfaatti muodostettiin pesuainelietteessä alkyyli-fosforihapon (kuten esimerkissä 1) ja kalsiumkloridin välisen reaktion avulla.

Pesuaineseoksella pestiin vaatteita automaattisessa Miele 429 pesukoneessa käyttämällä esimerkeissä 1-3 kuvattua menettelyä, paitsi että pesuaineseosta käytettiin 78,9 g (laskettuna kuivapainosta) ja että käytettiin kovaa vettä (24°H). Vaahdon havaittiin kasvavan koko ajan läpi pesujakson, mutta se saavutti hyväksyttävän tason, joka oli noin 0,5, so. pesujakson lopussa puolitäynnä. Kun mukana ei ollut vaahtoamista säätäviä ainesosia, vaahdon havaittiin virtaa-van voimakkaasti yli muutaman minuutin kuluessa pesun aloittamisesta.

Esimerkit 11 ja 12

Valmistettiin kaksi rakeista pesuaineiden lisäainetta sulattamalla yhteen yksi osa C^g-C^g monoalkyylifosforihappoa tai sen kalsiumsuo-laa ja 4 osaa vaseliinia ja sen jälkeen sekoittamalla sulan kanssa 80°C:ssa 19,2 osaa natriumperboraatti-tetrahydraattia kaltevassa pannussa. Saadut rakeiset lisäaineet lisättiin sen jälkeen 80,8 osaan seuraavanlaista pesuaineen perusformulaatiota: 14 64638

Ainesosa Osia

Natriumalkyylibentseenisulfonaatti 14,0

Natriumtripolyfosfaatti 33,0

Natriumalkalinen silikaatti 8,5

Natriumsulfaatti 15,3

Natriumkarboksimetyyliselluloosa 0,5

Natriumetyleenidiamiinitetra-asetaatti 0,1

Vesi 9,4

Saatujen seosten vaahtoamisominaisuudet arvioitiin sen jälkeen Miele 429 pesukoneessa, jolloin havaittiin, että/vaahtoa muodostui vain hyvin vähän koko pesujakson aikana. Kun vaseliinin asemesta käytettiin muita korkealla sulavia vahoja, vaahtojen havaittiin alussa olevan korkealla, mutta vaahtoaminen kontrolloitui, kun lämpötila nousi kohti sulamispisteitä. Samanlaisia hyviä tuloksia saatiin, kun kalsiumalkyylifosfaatin ja vaseliinin sulatetta suihkutettiin suoraan pesuaineen perusjauheen ja natriumperboraatin päälle. Vaseliini voitiin myös menestyksellisesti korvata parafiinivahalla, joka suli 43°C:ssa.

Esimerkit 13 ja 14

Valmistettiin homogeeninen seos käyttämällä 1 osa kaupallisen seoksen, joka sisälsi pääasiallisesti monoalkyyli C^g-C^g fosforihappoa, suolaa ja 4 osaa vaseliinia. Sen jälkeen seosta lisättiin 5 g voimakkaasti sekoittaen 200 g:aan kaupallisesti saatavissa olevaa saippuajau-hetta ja 80 g:aan kaupallisesti saatavissa olevaa nestemäistä kankaiden pesuainetta. Molemmilla tuotteilla pestiin 2,3 kg painoinen panos liattuja vaatteita Miele 429 pesukoneessa 95°C:ssa 24°H vedessä. Molemmissa tapauksissa havaittiin, että vaahdon korkeus oli hyvin kontrolloitu koko pesujaksossa. Sen sijaan, kun käytettiin alkuperäistä runsaasti vaahtoavaa saippuajauhetta ja nestemäistä pesuainetta, vaahto kohosi nopeasti, ja ylivirtaus alkoi noin 10 minuutin sisällä. Samanlaisia tuloksia saatiin, kun kalsiumalkyylifosfaatti korvattiin vastaavalla alkyylifosforihapolla.

15

Esimerkit 15 ja 16 6 4 6 3 8

Valmistettiin kaksi pesuaineseosta, joiden formulaatiot olivat samanlaiset kuin esimerkeissä 11 ja 12 paitsi, että kalsiumalkyyli-fosfaatti korvattiin pääasiallisesti monoalkyyli (C^g-C^g)-3 EO fosforihapon kalsiumsuolalla tai itse vastaavalla alkyylieetteri-fosforihapolla. Seoksilla pestiin sen jälkeen automaattisessa Miele 429 pesukoneessa 2,3 kg liattuja vaatteita 24°H vedessä. Vaahdon korkeudet pysyivat alhaisina koko pesujakson. Korkeimmat määrät olivat vastaavasti noin kolmasosa täynnä ja puolitäynnä (mitattu kuten esimerkeissä 1 - 3). Samanlaisia tuloksia saatiin, kun käytettiin muita alkyylieetterifosforihappoja, so. seka-mono-ja di-stearyyli - 4 EO fosfaattia ja pääasiallisesti mono C14-C^t-alkyyli - 3 EO fosfaattia.

Esimerkki 17

Valmistettiin seos, joka sisälsi 1 osan pääasiallisesti monoalkyyli (Cig-Cig) fosforihappoa ja 4 osaa vaseliinia, ja sen jälkeen sulaa seosta suihkutettiin 1,25 osaa pesuaineen perusjauheen päälle, jonka formulaatio oli:

Ainesosa %

Natriumalkyylibentseenisulfonaatti 8,00

Natriumtripolyfosfaatti 35,00

Natrium alkalinen silikaatti 5,40

Natriumsulfaatti 14,87

Natriumperboraatti 24,00

Natriumkarboksimetyyliselluloosa 1,00

Etyleenidiamiinitetra-asetaatti 0,20

Fluoresointiaineet, parfyymi, vesi, jne. 10,28

Saadulla tuotteella havaittiin olevan tyydyttävän alhaiset vaahtoa-misominaisuudet, jotka· Olivat samanlaiset kuin vertailutuotteen, jossa oli kolmen komponentin aktiivista seosta pelkästään alkyyli-bentseenisulfonaatin asemesta.

Claims (15)

16 64638

1. Kankaiden pesuun tarkoitettu pesuaineseos, joka sisältää anio-nista, ei-ionillista, amfoteerista tai kahtaisionillista pesuak-tiivista yhdistettä ja vaahtoamisen säätöaineita, tunnettu siitä, että se sisältää vaahtoamisen säätöaineina noin 0,5 - noin 20 paino-% alkyylifosforihappoa, jonka yleiskaava on: O RjOfEO)^ - 1? - OH (I) A jossa A on -OH tai R20(E0)m-, R^ ja R2 ovat samoja tai erilaisia c12 ” ^24 suoraketjuisia tai haarautuneita, tyydytettyjä tai tyydyttämättömiä alkyyliryhmiä, m ja n ovat samoja tai erilaisia, ja merkitsevät nollaa tai kokonaislukua 1-6, tai sen suolaa, ja noin 0,05 - noin 20 paino-% kiinteää hiilivetyvahaa, joka sulaa lämpötilassa noin 20 - noin 120°C.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pesuaineseos, tunnettu siitä, että se sisältää alkyylifosforihapon liukenematonta moni-valenssista suolaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pesuaineseos, tunnettu siitä, että se sisältää alkyylifosforihapon aikaiimetalli- tai ammoniumsuo1aa.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen pesuaineseos, tunnettu siitä, että se sisältää kaavan (I) mukaista alkyylifosforihappoa tai sen suolaa, jossa R^ ja R2 ovat C^6 - C22 suoraketjuisia alkyyliryhmiä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen pesuaineseos, tunnettu siitä,että R^ ja R2 ovat C-^g - C^g suoraket juisia tyydytettyjä alkyyliryhmiä. 1 Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen pesuaineseos, 17 64638 tunnettu siitä, että se sisältää noin 0,1 - noin 5 paino-% alkyylifosforihappoa tai sen suolaa.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen pesuaineseos, tunnettu siitä, että hiilivetyvaha on mineraaliperäistä ja sen sulamispiste on välillä noin 20 ja noin 90°C. Γ. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen pesuaineseos, tunnettu siitä, että hiilivetyvahan määrä on noin 0,5 - 5 paino-% seoksesta.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen pesuaineseos, tunnettu siitä, että alkyylifosforihapon tai sen suolan suhde hiilivetyvahaan on noin 1:20 - noin 10:1 paino-osaa.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen pesuaineseos, tunnettu siitä, että alkyylifosforihappo tai sen suola ja hiilivetyvaha ovat oleellisesti homogeenisena seoksena pesuaine-seoksessa.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukaisessa pesuaineseoksessa käytettäväksi tarkoitettu pesuaineen lisäaine, tunnettu siitä, että se sisältää oleellisesti homogeenisena seoksena alkyyifosforihappoa, jonka yleiskaava on: O II RjOfEO),, - P - OH (I) ~ A jossa A on -OH tai R20(EO)m-, R^ ja R2 ovat samoja tai erilaisia c12 " c24 suoraketjuisia tai haarautuneita, tyydytettyjä tai tyydyttämättömiä alkyyliryhmiä, m ja n ovat samoja tai erilaisia ja tarkoittavat nollaa tai kokonaislukua 1-6, tai sen suolaa, ja kiinteää hiilivetyvahaa, joka sulaa lämpötilassa noin 20- noin 120°c, jolloin alkyylifosforihapon tai sen suolan suhde hiilivety-vahaan on noin 1:20 - noin 10:1 paino-osaa. 18 6 4 6 3 8

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen pesuaineen lisäaine, tunnettu siitä, että hiilivetyvaha on mineraaliperäistä ja sen sulamispiste on välillä noin 20 ja noin 90°C.

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen pesuaineen lisäaine, tunnettu siitä, että alkyylifosforihapon tai sen suolan suhde hiilivetyvahaan on noin 1:10 - noin 1:1 paino-osaa.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 11 - 13 mukainen pesuaineen lisäaine, tunnettu siitä, että se sisältää alkyylifosforihapon kalsiumsuolaa.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 11 - 14 mukainen pesuaineen lisäaine, tunnettu siitä, että se sisältää kaavan (I) mukaista alkyylifosforihappoa tai sen suolaa, jossa R^ ja R2 ovat C^g - C22 suoraketjuisia alkyyliryhmiä.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen pesuaineen lisäaine, tunnettu siitä, että R·^ ja R2 ovat C^g - C-^g suoraket juisia tyydytettyjä alkyyliryhmiä. 19 64638