FI67400B - Detergentblandningar med reglerbara skumningsegenskaper - Google Patents

Description

67400

Vaahtoavuudeltaan säädetyt detergenttiseokset. - Detergent-blandningar med reglerbara skumningsegenskaper.

* Tämän keksinnön kohteena ovat vaahtoavuudeltaan säädetyt pesujauheet, jotka sisältävät aktiivisena detergenttikom-ponenttina alkyylibentseenisulfonaattia ja jotka on pääasiassa tarkoitettu käytettäväksi edestä täytettävissä tai rumputyyppisissä pesukoneissa.

Useimmat vaahtoavuudeltaan säädetyt pesujauheet sisältävät anionisia pinta-aktiivisia aineita tavallisesti seoksena ionittomien pinta-aktiivisten aineiden kanssa. Pinta-aktiivisten aineiden muodostama vaahto torjutaan vaahtoamista tukahduttavalla aineella, jollaisena yleisimmin käytetään saippuaa. Valmistajat ovat kuitenkin alkaneet yhä helpommin hyväksyä lisäkustannukset, jotka johtuvat muiden aineiden kuin saippuan käytöstä vaahtoamista säätelevinä aineina, koska niitä käytettäessä voidaan joustavammin formuloida detergenttiaktiivinen komponentti. Tästä huolimatta on minimoitava lisäkustannukset, jotka liittyvät näiden yhdisteiden käyttöön.

Olemme nyttemmin havainneet, että kun pesujauheen anionisena pinta-aktiivisena komponenttina käytetään alkyylibentseeni-sulfonaattia ja vaahtoamista säätävänä aineena käytetään alkyylifosforihappoa tai sen suolaa, niin vaahtoamista voidaan säätää erittäin tehokkaasti valitsemalla sopivan tyyppinen käytetty alkyylibentseenisulfonaatti.

Oheinen keksintö tuo siten esiin pesujauheen, joka sisältää 5 painoprosenttia tai enemmän alkyylibentseenisulfonaattien vesiliukoisia suoloja ja jossa alkyyliryhmien, jotka sisältävät 14 hiiliatomia tai enemmän, kokonaismäärä on pienempi kuin 15 painoprosenttia alkyylimateriaalista ja vaahtoamisen säätöainetta, joka sisältää alkyylifosforihappoa tai sen suolaa.

2 67400

Keksinnön mukaisten sulfonaattien alkyylibentseeniprekursorit voidaan valmistaa krakatuista vahaolefiineista, polymeroi-duista alemmista olefiineista tai mitä tahansa muuta haluttua tietä, edellyttäen, että niiden ketjunpituus ja molekyylipaino vastaavat keksinnön kriteerioita.

Alkyylibentseenisulfonaattien ominaisuudet ovat oheisen keksinnön kannalta äärimmäisen tärkeitä, koska olemme havainneet, että jos käytetään sulfonaatteja, jotka sisältävät suuria määriä alkyyliryhmiä, joissa on 14 hiiliatomia tai enemmän, halutun vaahtoamispro£iilin aikaansaamiseen on muodostuneilla vaahdoilla käytettävä merkittävästi suurempia määriä vaahtoa-misen säätöainetta.

Alkyylibentseenisulfonaattien, joissa on 14 hiiliatomia tai enemmän, kokonaismäärä on parhaiten alle 5 painoprosenttia. Suositeltavaa on myös, että sulfonoimattoman hiilivedyn keskimääräinen molekyylipaino on 235 - 245. Alkyylibetnseenisulfo-naattia voidaan käyttää yhdistelmänä muiden anionisten deter-genttiaktiivisten aineiden kanssa. Tällaisista aineista ovat esimerkkejä natriumprimääriset ja sekundääriset alkyylisul-faatit, natriumsulfiinisulfonaatit ja natriumalkaanisulfo-naatit. Näistä pidetään parhaina ¢^2^20 Pr^^risiä ja sekundäärisiä alkyylisulfaatteja.

Keksinnön mukaisissa seoksissa on anionisen pinta-aktiivisen aineen kokonaismäärä parhaiten 5-25 painoprosenttia, kaikkein parhaiten 5-15 painoprosenttia. Valitut alkyylibentseenisul-fonaatit muodostavat haluttaessa ainakin puolet näistä määristä ja joka tapauksesa vähintään 5 painoprosenttia seoksesta.

Keksinnön mukaisissa seoksissa voi olla mukana myös ionitto-mia pinta-aktiivisia aineita aina 15 painoprosenttiin asti. Parhaina pidettyjä ionittomia pinta-aktiivisia aineita ovat Cg-C24 primääriset ja sekundääriset alifaattiset alkoholit, jotka on etoksyloitu 3-25 moolilla etyleeni- 3 67400 oksidia alkoholimoolia kohti. Erityisen hyvänä pidetään C^g-Cjg primäärisiä alkoholietoksylaatteja, jotka sisältävät 5-15 moolia etyleenioksid ia. Pesukyvyn kannalta olemme havainneet parhaimmaksi ^5 priroäärisen alkoholin 7E0 etoksylaatin.

Keksinnön mukaisten seosten toinen oleellinen komponentti on alkyylifosforihappo tai sen suola, parhaiten sekoitettuna hiilivetyöljyn tai vahan kanssa. Suositelluilla alkyylifos-forihapoilla on yleiskaava 0 R.O(EO) - P - OH (I) i n ,

A

jossa A on -OH tai F^OiEO^-, ja jotka voivat olla samanlaisia tai erilaisia, tarkoittavat parhaiten suoraketjuista tai haarautunutta, tyydytettyä tai tyydyttämätöntä alkyyliryhmää, erityisesti suoraa tyydytettyä ryhmää, ja m ja n, jotka voivat olla samoja tai erilaisia, ovat 0 tai kokonaisluku 1 - 6. A on parhaiten -OH ja n on 0, joten yhdisteet ovat monoalkyylifosforihappoja, parhaiten suoria alkyyliryhmiä sisältäviä. Näitä yhdisteitä voi olla mukana joko vapaana happona tai natrium-, kalium-, kalsium- tai magnesiumsuolana tai niiden seoksena.

Detergenttiseoksissa käytetty alkyylifosforihapon tai sen suolan määrä voi vaihdella suuresti minimitasosta noin 0,05 painoprosenttia aina käytännön maksimimäärään noin 5 painoprosenttia asti, parhaiten määrä on 0,1 -noin 3 painoprosenttia. Yli 5 % määriä voidaan käyttää, mutta tämä on epätaloudellista eikä yleensä tuo mukanaan mitään etuja tuotteen kannalta.

Sopivia hiilivetyvahoja, joita käytetään detergenttiseok-sissa, ovat veteen liukenemattomat, joko synteettiset, mineraali-, kasvis- tai eläinperäiset materiaalit, jotka 4 67400 voivat dispergoitua detergenttiliuokseen. Vahojen tulisi tavallisesti sulaa lämpötilassa välillä noin 20°C ja noin 12Q°C, parhaiten enintään noin 90°C:ssa ja erityisesti välillä noin 30°C - noin 70°C, so. alemmassa lämpötilassa kuin mikä on korkein aiottu pesulämpötila detergenttiseok-sil la .

Parhaina pidetyt vahat ovat mineraaliperäis iä, erityisesti vahoja, jotka ovat peräisin kiviöljystä, mukaanlukien mikrokiteiset ja hapetetut mikrokiteiset öljyvahat, "vaseliini" ja parafiinivahat. Vaseliini on oikeammin puolikiinteä vaha, jonka pisarasulamispiste on tavallisesti noin 30°C, mutta joka tässä yhteydessä on yksinkertaisuuden vuoksi ryhmitelty muiden kiinteiden vahojen kanssa. Haluttaessa voidaan käyttää myös synteettisiä vahoja, kuten Fischer-Tropsch- ja hapetettuja Fischer-Tropsch-vahoja tai montaani-vahoja tai luonnonvahoja, kuten mehiläisvahaa, kandelilla-ja karnaubavahoja. Mitä tahansa kuvattua vahaa voidaan käyttää yksinään tai seoksina muiden vahojen kanssa.

Vahojen tulisi olla helposti dispergoituvia detergenttiliuokseen mutta ei siihen liukenevia. Suositeltavaa on, että niillä ei ole kovin korkeita saippuoitumislukuja, esimerkiksi ei suurempia kuin noin 100. Detergenttiseoksiin voidaan lisätä myös vahojen emulgointi- tai stabilointiaineita .

Vahan määrä on tavallisesti noin 0,05 - noin 10 %, parhaiten noin 0,1 - noin 5 % ja erityisesti noin 0,5 - noin 3 % seoksesta. Alkyylifosforihapon tai sen suolan ja hiilivety-vahan kokonaismäärä on tavallisesti noin 0,2 - noin 20 painoprosenttia seoksesta, parhaiten noin 0,5 - noin 5 painoprosenttia. Alkyylifosforihapon tai sen suolan määrän suhde, vahamäärään voi vaihdella suuresti suhteesta noin 1:25 - noin 10:1 paino-osaa. Tavallisesti se on noin 1:20 - noin 10:1 paino-osaa, parhaiten noin 1:10 -noin 1:1 paino-osaa.

5 67400

Vahan, jota voidaan käyttää detergenttiseoksessa yhdessä alkyylifosforihapon tai sen suolan kanssa, lisäksi mukana voi olla myös hiilivetyöljyä, joko lisättynä erikseen tai yhdessä vahan kanssa, esimerkiksi vahan lisäyksen helpottamiseksi tai sen sulamispisteen tai dispergoitumis-ominaisuuksien muuttamiseksi.

Sopivista nestemäisistä hiilivedyistä esimerkkejä ovat mineraali-, kasvis- tai eläinöljyt, joista parhaina pidetään värittömiä mineraaliöljyjä. Käyttökelpoisia ovat joko kevyet tai raskaat mineraaliöljyt tai niiden seokset, mutta jokaisen käytetyn nestemäisen hiilivedyn haihtuvuuden tulee luonnollisesti olla alhainen normaaleissa kankaiden pesulämpötiloissa. Muita öljyjä, joita voidaan haluttaessa käyttää, ovat kasvisöljyt, kuten sesam-öljy, puuvillasie-menöljy, maissiöljy, manteliöljy, oliiviöljy, vehnänalkio-öljy, riisinleseöljy tai maapähkinäöljy tai eläinöljyt, kuten lanoliini, sorkkaöljy, luuöljy, valaanpääöljy tai kalanmaksaöljy. Minkään tällaisen käytetyn öljyn ei tulisi luonnollisesti olla voimakkaan värinen, voimakkaan hajuinen tai muulla tavoin sellainen, että sitä ei voida käyttää detergenttiseoksessa.

Alkyy1 ifosforihappopohjaiste n vaahtoamisen säätöaineiden kanssa voidaan yhdistelmänä käyttää muita vaahtoamisen säätöaineita. Esimerkkejä tällaisista ovat silikonipohjäiset säätöaineet, esimerkiksi rakeisen natriumtripolyfosfaatin hiukkaset, jotka on kyllästetty organopolysiloksaanilla ja kapseloitu vahaan, tai hydrofobiset silikahiukkaset, jotka on kyllästetty organopolysiloksaanilla. Toinen, erityisen mielenkiintoinen esimerkki on hiukkanen, jossa on pallomainen tai sylinterimäinen ydin, mieluummin sakkaroosista, joka ydin on päällystetty absorbointlaineella, kuten titaanidioksidilla, joka on kyllästetty polysiloksaa-nilla. Koko hiukkanen on päällystetty vahalla. Vaahtoamista säätävinä lisäaineina voidaan käyttää myös polysiloksaanien ja vahojen tai etyleenidistearimidien seoksina joko yksinään 6 67400 tai seoksena vahojen kanssa.

Keksinnön mukaisissa seoksissa on tavallisesti mukana pesukyvyn runkoainetta. Yleisesti tunnetaan useita sopivia pesukyvyn runkoaineita, joita on myös kaupallisesti saatavissa. Esimerkkejä ovat alkalimetalli-, orto-, pyro-ja tripolyfos faatit, alkalimetallikarbonaatit ja -bikarbo-naatit, alkalimetallipolyfosfaatit, alkalimetallinitrilo-triasetaatit ja orgaaniset runkoaineet, joita on ehdotettu vastauksena fosfaatteja vastustavalle ryhmälle. Esimerkkejä näistä orgaanisista runkoaineista ovat natriumkarboksi-metyylioksi-sukkinaatti, natriumsitraatti ja natriumpoly-akrylaatti.

Muita pesukyvyn runkoaineita ovat natriumkarbonaatin ja hienojakoisen kalsiitin yhdistelmä ja kiteiset tai amorfiset alumiinisilikaatti-kationinvaihtoaineet. Näitä runkoaineita voidaan käyttää 5-80 painoprosenttia seoksesta, parhaiten 10 - 60 painoprosenttia.

Keksinnön mukaiset seokset voivat sisältää myös happivalkaisua ineita , kuten natriumkarbonaattia ja natriumperkarbo-naattia, täyteaineita, kuten natriumsulfaattia ja kosteutta ja vähemmän tärkeitä komponentteja, kuten lietehydrotroop-peja, korroosionestoaineita, uudelleensaostumista estäviä aineita, anti-ashing-aineita, antioksidantteja, fluore-sointiaineita ja optisia kirkastimia, entsyymejä, sini-valkaisuaineita ja pigmenttejä ja väriaineita.

Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä enemmän.

Esimerkki 1

Valmistettiin joukko spray-kuivattuja jauheita noudattaen seuraavaa yleisformulaatiota ja seuraavaa yleismenetelmää: 7 67400

Paino-osia

Natriumalkyylibentseenisulfonaatti 8,0 Primäärinen ^5 alkoholi- etoksylaatti 7E0 3,0

Natriumsilikaatti 8,0

Natriumtripoyfosfaatti 35,0

Natriumsulfaatti 7,0

Natriumkarboksimetyyli- selluloosa 1,0

Kosteus, fluoresointiaineet ja stabilointiaineet 14,0 Tämän jauheen päälle, kun se putosi kuljetinhihnalta putousmaisesti toiselle hihnalle, suihkutettiin vaahtoamista tukahduttavaa ainetta seoksena, joka sisälsi 1 osan C. . alkyylifosforihappoesteriä ja 3 osaa vaseliinia. Spray-kuivatun jauheen kanssa sekoitettiin sen jälkeen yhdessä parfyymin kanssa 24 osaa natriumperboraattitetrahydraattia.

Jokaisen jauheen, jonka koostumus erosi toisten jauheiden koostumuksesta jäljempänä esitetyllä tavalla, muodostamat vaahdot arvioitiin seuraavasti:

Edestä täytettävissä automaattisissa Hoover-merkkisissä (rekisteröity tavaramerkki) pesukoneissa pestiin 2 1/2 kg erät valkoista frotee-puuvillapyyhettä käyttämällä vettä, jonka kovuus oli 26°H, ja 200 g jauhetta. Pesuohjelman mukaan pesu tapahtui 90°C:ssa.

Jokaisen pesuliuoksen vaahdon korkeus mitattiin käyttämällä pesukoneiden ikkunaan kiinnitettyä mielivaltaista asteikkoa. Jokainen vaahdonmääritys suoritettiin neljä kertaa. Vaahdon keskimääräinen korkeus on esitetty seuraavissa taulukoissa, jotka on saatu interpoloimalla käyrästä. Käyrä saatiin suoraan kokeiden tuloksista.

Ensimmäisessä koesarjassa käytettiin kolmea jauheryhmää. Vertailusarja eli sarja A sisälsi alkyylibentseenisul- β 67400 fonaattia, jonka molekyylipaino oli 255. Keksinnön mukaiset sarjat B ja C sisälsivät alkyylibentseenisulfonaattia, jonka molekyylipaino oli vastaavasti 241 ja 242. Taulukossa 1 on esitetty todellinen alkyy1iketjun pituuden jakaantuma.

Jokaisesta jauhesarjasta tehtiin viisi muunnosta suihkuttamalla jauheeseen vastaavasti 0,6, 0,8, 1,0, 1,2 ja 1,4 painoprosenttia alkyylifosforihapon ja vaseliinin seosta. Vaahtojen korkeudet arvioitiin kuvatulla tavalla. Tulokset on esitetty taulukossa 2.

Havaitaan, että jauhe A, joka sisältää alkyylibentseenisul-fonaattia, jossa on oleelliset määrät C^, ja alkyyliryhmiä seoksessa, aiheuttaa ylivaahtoamista alhaisilla vaahtoamista tukahduttavan aineen määrillä. Sen sijaan keksinnön mukaiset jauheet eivät aiheuta ylivaahtoamista.

Itse asiassa ne muodostavat vain vähän vaahtoa vaahtoamista tukahduttavan aineen korkeammissa määrissä.

9 67400

I—I i-H

\Oj Ή *H

r-i\ <M C C

o I

:« :cd •H -rt CO -* ε ΙΛΙ r—I i—I 1 3 i-H I ι-l :co :ra 4-1 O I '“J "~1 c

CO

CO

.Y <t] Oi N N

CO >—i| Ή

•n o I

CO

3 3 γλΙ ο σ> o

»-H J N H N

•H u I

a c 3 cmI C3 CM ΙΛ ·—l| CM ΓΛ

^ 4-> U I

O ®

-* *H

>> r~i o ιλ Ί: > r-t CM ΙΛ a 3 ° - Π cn o| 0Q <H| <c cj I co σ\ o

---' J H

c

CD

•H

4-i

-U CO

CO 3 CO 3 C +>

Ο -H

o- a •Ή co 3 c <d c

CO 3 C -H

•H ϊ Ή CO

c -u -.ran

CD CD t-ι -H

0) :C0 —I ΙΛ i—I CM

CO -H :cn >- ιΛ <t <}

4-> (—I ε > CM CM CM

C > -H

CD > CD

J3 ^ CO --1

•H r—I CD O

<-l < ^ ε > > f—c co •H CO| u ml ui <c| <t m ο 67400 10 c :co

<f| CM VO SZ

«J ή :co ΉI >

C

:co

SZ

(Ml vo f~ :co 4 OI r-H ΟΝ νΛ

•j CM

ΉΙ

I CD

.e: -p

CO CD

col CD Ή CD CO

Η > ε ή

OI ·Η CO

r-i O >V-P

CM , _

I CO

o -P ro r; d co cd V Ό VOI CO -H Ον 1Λ -± 3 »I > e —e »h ω o| -h co 'r <-h o

Z. P >n-P

” ° ^ Z£

C

O

"O

£

CO

CO

> s?

-P

CO <u ε c ε -h

H CO

P O

3 CO C

3 > -H

cd co co -p a

C -P -H

CO CD ·—I

ε 3 >, Ή TO >

CD SZ

c ω ω C P£ ·“I lA H <vj 3 3 Ο ιΛ <f <t

3 -P E CM CM CM

ε

CO

ca 4-1 ε

CD -H

C -H ZS

cd ε CD

ω cd ω

SZ O

3 -P

CO SZ

•<~i co col

CD COI C CO CP

CA > C|

Claims (6)

11 67400

1. Pesujauhe, joka sisältää 5 paino-S tai enemmän alkyyli-bentseenisulfonaattien vesiliukoisia suoloja ja vaahtoamista säätävää ainetta, joka sisältää alkyylifosforihappoa tai sen suolaa, tunnettu siitä, että alkyylibentseenisulfo-naateissa alkyyliryhmien kokonaismäärästä alle 15 paino-% sisältää 14 hiiliatomia tai enemmän.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pesujauhe, tunnettu siitä, että alkyyliryhmien, joissa on 14 hiiliatomia tai enemmän, kokonaismäärä on alle 5 paino-% alkyylimateriaalista.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pesujauhe, tunnettu siitä, että alkyylibentseenin, josta alkyylibent-seenisulfonaatti on valmistettu, keskimääräinen molekyylipaino on 235 - 245.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen pesu-jauhe, tunnettu siitä, että alkyylibentseenisulfo-naatti on yhdistetty Cg-C24 primäärisen tai sekundäärisen alkoholin kanssa, joka on etoksyloitu 3-25 moolilla etyleenioksidia alkoholimoolia kohti.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen pesujauhe, tunnettu siitä, että etoksyloitu alkoholi on C12-C15 primäärinen alkoholi, joka on etoksyloitu 5-10 moolilla etyleenioksidia.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen pesu-jauhe, tunnettu siitä, että vaahtoamista säätävä aine sisältää alkyylifosforihappoa tai sen suolaa yhdistelmänä hiilivetyöljyn tai vahan kanssa.