FI83231B - Flytande tvaettmedelssammansaettning. - Google Patents

Description

1 83231

Nestemäinen pesuainekoostumus

Keksintö koskee nestemäisiä pesuainekoostumuksia. Tarkemmin sanoen keksintö koskee vettä sisältämättömiä, nestemäisiä pesu-aineseoksia, jotka ovat helposti kaadettavissa ja jotka eivät geeliinny kun ne lisätään veteen.

Nestemäiset, vettä sisältämättömät, suuritehoiset pesuaineseok-set ovat alalta hyvin tunnettuja. Tämäntyyppiset seokset voivat sisältää esimerkiksi nestemäistä, ei-ionista pinta-aktiivista ainetta, johon on dispergoitu tehosteaineen osasia, kuten on esitetty esimerkiksi US-patenteissa n:ot 4 316 812, 3 630 929, 4 264 466 ja GB-patenteissa n:ot 1 205 711, 1 270 040 ja 1 600 981.

Nestemäisiä pesuaineita pidetään usein mukavampina käyttää kuin kuivia, jauhemaisia, hienojakoisia tuotteita, ja tämän johdosta ne ovat saavuttaneet huomattavan suosion kuluttajien taholta.

Niiden määrä voidaan mitata helposti, ne liukenevat nopeasti ·: pesuveteen, ne voidaan lisätä helposti väkevinä liuoksina tai dispersioina pestävien vaatteiden likaantuneisiin kohtiin, ja ne ovat pölyämättömiä ja vaativat yleensä vähemmän varastoimis-tilaa. Lisäksi nestemäisiin pesuaineisiin on voitu lisätä sellaisia aineita, jotka eivät kestä kuivaamiskäsittelyä vaurioitumatta, joita aineita on usein käytetty hienojakoisia pesuaine-tuotteita valmistettaessa. Vaikkakin nestemäisillä pesuaineilla on useita etuja hienojakoisiin, kiinteisiin tuotteisiin verrattuna, on niillä myös määrättyjä haittoja, jotka on voitettava valmistettaessa käyttökelpoisia pesuainetuotteita. Niinpä muutamat tuotteet erottuvat varastoimisen aikana ja jotkin toiset jäähdytettäessä, eikä niitä voida enää helposti dispergoida uudelleen. Muutamissa tapauksissa tuotteen viskositeetti muuttuu ja se tulee joko liian paksuksi uloskaatamista varten tai liian ohueksi niin, että se näyttää vesimäiseltä. Muutamat kirkkaat tuotteet tulevat sameiksi ja jotkin muut geeliintyvät seistessään.

2 83231

Esillä oleva keksintö perustuu pääasiallisesti niihin tutkimuksiin, jotka on suoritettu ei-ionisten, nestemäisten pinta-aktii-visten järjestelmien Teologisesta käyttäytymisestä, joihin on ollut tai ei ole ollut suspendoituna hienojakoista ainetta. Erittäin mielenkiintoisia ovat olleet vettä sisältämättömät, tehosteainetta sisältävät, nestemäiset pesuaineseokset ja ne geeliintymisprobleemat, jotka ovat liittyneet ei-ionisiin pinta-aktiivisiin aineisiin, samoin kuin suspendoituneen tehosteaineen ja muiden lisäaineiden laskeutumiseen. Näillä huomioilla on ollut vaikutusta esimerkiksi tuotteen juoksevuuteen, dispergoi-miskykyyn ja stabiilisuuteen.

Vettä sisältämättömien, tehosteainetta sisältävien nestemäisten pesuaineiden Teologista käyttäytymistä voidaan verrata sellaisten maalien Teologiseen käyttäytymiseen, joissa suspendoidut tehosteaineosaset vastaavat epäorgaanista pigmenttiä, ja ei-ioninen, nestemäinen pinta-aktiivinen aine vastaa vettä sisältämätöntä maalin väliainetta. Yksinkertaisuuden vuoksi nimitetään suspendoituneitä osasia, esim. pesuaineen tehosteosasia, seuraa-vassa selityksessä joskus "pigmenteiksi".

On tunnettua, että eräs maalien ja tehosteaineita sisältävien nestemäisten pesuaineiden pääprobleemoja on niiden fysikaalinen stabiilisuus. Probleema aiheutuu siitä, että kiinteiden pigment-tiosasten tiheys on suurempi kuin nestemäisen matriisin tiheys. Tämän johdosta osasilla on taipumus sedimentoitua Stoke'n lain mukaisesti. Tämän sedimentoitumisprobleeman ratkaisemiseksi on olemassa kaksi perusratkaisua: nestemäisen matriisin viskositeetti ja kiinteiden osasten koon pienentäminen.

On esimerkiksi tunnettua, että tällaiset suspensiot voidaan stabiloida sakan muodostumisen välttämiseksi lisäämällä epäorgaanisia tai orgaanisia sakeutusaineita tai dispergoimisaineita, kuten esim. erittäin suuren pinta-alan omaavia epäorgaanisia materiaaleja, kuten hienojakoista piidioksidia, savia yms., orgaanisia sakeutusaineita, kuten selluloosaeettereitä, akryyli-ja akryyliamidipolymeerejä, polyelektrolyyttejä yms. Tällaista suspension viskositeetin kasvua rajoittaa luonnollisesti kui-

K

3 83231 tenkin vaatimus, että nestemäisen suspension tulee olla helposti poiskaadettavissa ja juoksevaa myös alhaisessa lämpötilassa. Tällaiset lisäaineet eivät myöskään edistä seoksen puhdistusvai-kutusta.

Jauhaminen osasten koon pienentämiseksi on edullisempi tapa ja aikaansaa kaksi pääetua: 1. Pigmentin spesifinen pinta-ala kasvaa ja tämän johdosta osasten kostuminen vettä sisältämättömän väliaineen johdosta (nestemäinen, ei-ioninen aine) vastaavasti kasvaa.

2. Pigmenttiosasten välinen etäisyys pienenee, mikä vastaavasti lisää osasten välistä keskinäistä vaikutusta. Kumpikin näistä vaikutuksista lisää jäännösgeelin lujuutta ja suspension venytys-rajaa, kun taas jauhaminen samanaikaisesti pienentää huomattavasti plastista viskositeettia.

Pesuliuoksen tehosteaineiden, kuten polyfosfaattitehosteaineiden ja erikoisesti natriumtripolyfosfaatin (TPP), vettä sisältämättömillä nestesuspensioilla on todettu olevan ei-ionisessa, pinta-aktiivisessa aineessa reologinen käyttäytyminen, joka oleellisesti vastaa Casson-yhtälöä: ai = a0i + n°°i yi jossa γ on leikkausnopeus σ on leikkausjännitys σο on venytysraja (tai venytysarvo) ja ηοο on "plastinen viskositeetti" (näennäinen viskosi teetti leikkausnopeuden ollessa äärettön).

Venytysraja on se minimirasitus, joka tarvitaan aikaansaamaan suspension plastisen muodonmuutoksen (virtauksen). Täten tarkasteltaessa tätä suspensiota pigmenttiosasten löyhänä verkko-rakenteena, niin mikäli lisätty jännitys on alhaisempi kuin venytysraja, käyttäytyy suspensio samalla tavoin kuin elastinen geeli ja tapahtuu ei-plastinen virtaus. Kun venytysraja ylite- 4 83231 tään, murtuu verkkorakenne muutamissa kohdissa ja näyte alkaa virrata, mutta sen näennäinen viskositeetti on erittäin korkea. Jos leikkausjännitys on huomattavasti suurempi kuin venytysraja, hajoavat pigmentit osittain leikkauksen vaikutuksesta ja näennäinen viskositeetti pienenee. Jos lopuksi leikkausjännitys on paljon suurempi kuin venytysraja, niin pigmentin osaset hajoavat täysin leikkausvoimien johdosta ja näennäinen viskositeetti on erittäin alhainen, aivan kuin osasten välistä keskinäistä vaikutusta ei ollenkaan tapahtuisi.

Tämän johdosta mitä suurempi suspension venytysraja on, sitä korkeampi on ominaisviskositeetti alhaisella leikkausnopeudella ja sitä parempi on tuotteen fysikaalinen stabiilisuus.

Sen probleeman lisäksi, että ei-vesipitoisissa, nestemäisissä pesuaineissa tapahtuu saostumista tai faasien erottumista, esiintyy niissä myös se haitta, että ei-ioniset pinta-aktiiviset aineet ovat taipuvaisia geeliintymään kylmään veteen lisättyinä. Tämä on erittäin tärkeä probleema käytettäessä tavanomaisia eurooppalaisia automaattisia kotipesukoneita, joissa käyttäjä sovittaa pesuaineseoksen koneen lisäys- tai jakelukohtaan (esim. jakelusyvennykseen). Koneen toimiessa siirtää kylmä vesivirta lisäyskohdassa olevan pesuaineen pesuliuoksen pääosaan. Erikoisesti talvikuukausina, jolloin pesuaineseos ja lisäyslaittee-seen johdettu vesi ovat erittäin kylmiä, lisääntyy pesuaineen viskositeetti huomattavasti ja muodostuu geeli. Tästä seurauksena osa seosta ei huuhtoudu pois täydellisesti lisäyskohdasta koneen toimiessa, ja seoksen muodostama sakka kasvaa suuremmaksi pesujaksoja toistettaessa, mikä mahdollisesti vaatii, että käyttäjä huuhtoo lisäyskohdan kuumalla vedellä.

Geeliintymisilmiö voi myös olla probleema haluttaessa suorittaa peseminen kylmää vettä käyttäen, jota suositellaan määrätyille synteettisille ja herkille kankaille, tai sellaisille kankaille, jotka kutistuvat lämpimässä tai kuumassa vedessä.

Tämän geeliintymisprobleeman osittaisia ratkaisuja vesipitoisissa, pääasiallisesti tehosteainevapaissa seoksissa on ehdotettu 5 83231 aikaisemmin, ja ne sisältävät esim. nestemäisen, ei-ionisen aineen laimentamisen määrätyillä viskositeettia säätävillä liuottimilla ja geeliintymistä estävillä aineilla, kuten alempi alkanoleilla, esim. etyylialkoholilla (katso US-patenttia 3 953 380) , alkalimetalliformaateilla ja -adipaateilla (katso US-patenttia 4 368 147) , heksyleeniglykolilla, polyetyleenigly-kolilla yms.

Lisäksi nämä kaksi patenttia käsittävät kumpikin alempien (C2-C2) polyolien alempi alkyyli (C^-C^)-eetterijohdannaisten korkeintaan 2,5 %:n suuruisen määrän, esim. etyleeniglykolin, käytön näissä vesipitoisissa, nestemäisissä, tehosteainevapaissa pesuaineissa alemman alkanolin, esim. etanolin, osan sijasta viskositeettia säätävänä liuottimena. Samoin on asianlaita US-patenttien 4 111 855 ja 4 201 686 suhteen. Missään näissä patenteissa ei kuitenkaan ole esitetty, että nämä yhdisteet, joista muutamia myydään tavaramerkillä Cellosolve , voisivat toimia tehokkaasti viskositeettia säätävänä ja geeliintymistä estävänä aineena vettä sisältämättömissä, nestemäisissä, ei-ionisissa pesuaineseoksissa, erikoisesti sellaisissa seoksissa, jotka sisältävät suspendoituja tehostesuoloja, kuten polyfosfaattiyh-disteitä, ja erikoisesti sellaisia seoksia käytettäessä, jotka eivät vaadi alempi alkanoli-liuottimia viskositeetin säätöaineiksi.

Lisäksi on GB-patenttijulkaisussa 1 600 981 mainittu, että vettä sisältämättömissä, ei-ionisissa pesuaineseoksissa, jotka sisältävät tehoasteaineita, jotka on suspendoitu määrättyjen tehosteaineiden, dispergoimisaineiden, kuten hienojakoisten piidioksidien, ja/tai polyeetteriryhmän sisältävien yhdisteiden avulla, joiden molekyylipaino on vähintään 500, voi olla edullista käyttää sellaisia ei-ionisten pinta-aktiivisten aineiden seoksia, joista yksi toimii pinta-aktiivisena aineena ja toinen sekä pinta-ak-tiivisena aineena että pienentää myös seoksen jähmettymispistettä. Edellä mainituista on esitetty esimerkkinä C-^-^--rasva-alkoholit, joissa on 5-15 moolia etyleeni- ja/tai propyleenioksidia moolia kohden. Jälkimmäisenä pinta-aktiivisena aineena on esitetty esimerkkeinä lineaariset Cg-Cg- tai haarautuneet Cg“cn~ 6 83231 rasva-alkoholit, joissa on 2-8 moolia etyleeni- ja/tai propy-leenioksidia moolia kohden. Myöskään tällöin ei ole mainittu, että nämä lyhyet hiiliketjun omaavat yhdisteet kykenisivät säätämään viskositeettia ja estämään sellaisten suuritehoisten, vettä sisältämättömien nestemäisten, ei-ionisten pinta-ak-tiivisen aineen seosten geeliintyrnisen, joissa tehosteaine on suspendoituneena ei-ionisessa, nestemäisessä pinta-aktiivisessa aineessa.

On myös tunnettua modifioida ei-ionisten pinta-aktiivisten aineiden rakenne niiden vastustuskyvyn optimoimiseksi geeliinty-miseen nähden kosketuksen jälkeen veden, erikoisesti kylmän veden, kanssa. Esimerkkinä ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen modifioinnista on erittäin hyvä tulos aikaansaatu hapottamalla hydroksyylipääteryhmä ei-ionisessa molekyylissä. Edut, jotka aikaansaadaan lisättäessä karboksyylihappo ei-ionisen aineen päähän, ovat geelin muodostumisen estyminen laimennettaessa, ei-ionisen aineen jähmettymispisteen aleneminen ja anionisen pinta-aktiivisen aineen muodostuminen pesuliuoksella neutraloitaessa. Ei-ionisen rakenteen optimoiminen geelin muodostuksen minimoimiseksi on myös tunnettu esimerkiksi säätämällä hydrofobisen, lipofiilisen ryhmän ketjun pituutta ja hydrofiilisen ryhmän alkyleenioksidiyksiköiden (esim. etyleenioksidin) lukumäärää ja rakennetta. On esimerkiksi todettu, että sellaisella C^3-rasva-alkoholilla, joka on etoksiloitu 8 moolilla etyleeni-oksidia, esiintyy ainoastaan rajoitettu geelinmuodostustaipumus.

Siitä huolimatta ovat vielä muut parannukset toivottuja vettä sisältämättömien nestemäisten pesuaineseosten stabiilisuuden, viskositeetin säädön ja geeliintymisen estymisen parantamiseksi.

Näin ollen esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada vettä sisältämättömiä nestemäisiä pesuaineita, jotka eivät gee-liinny joutuessaan kosketuksiin veden, erikoisesti kylmän veden, kanssa tai lisättynä siihen.

Keksinnön tarkoituksena on edelleen aikaansaada vettä sisältämättömiä, nestemäisiä tehostettuja pesuaineseoksia, jotka li 7 83231 kestävät varastoimista, ovat helposti kaadettavissa ja disper-goitavissa kylmään, lämpimään ja kuumaan veteen.

Keksinnön tarkoituksena on edelleen aikaansaada voimakkaasti tehosteainepitoinen, suuritehoinen, vettä sisältämätön, nestemäinen, ei-ioninen, pinta-aktiivinen pesuaineseos, joka voidaan lisätä kaikissa lämpötiloissa ja toistuvasti dispergoida lisäys-yksiköstä eurooppalaisiin automaattisiin pyykinpesukoneisiin likaamatta tai tukkeamatta lisäyslaitetta talvikuukausienkaan aikana.

Keksinnön erikoistarkoituksena on aikaansaada geeliintymätön, pysyvä, alhaisen viskositeetin omaava pesuainesuspensio, jonka muodostaa suuritehoinen, tripolyfosfaatin avulla tehostettu, vettä sisältämätön, nestemäinen, ei-ioninen pesuaineseos, joka sisältää riittävästi pienen molekyylipainon omaavaa amfifiilistä yhdistettä pienentämään seoksen viskositeettia veden poissaollessa ja myös joutuessaan kosketuksiin kylmän veden kanssa.

Nämä ja muut keksinnön edut ilmenevät selvemmin keksinnön seu-raavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta, jossa esitetään sen edullisia toteuttamismuotoja, joissa nestemäiseen, ei-ioniseen pinta-aktiivisen aineen seokseen lisätään sellainen määrä pienen molekyylipainon omaavaa amfifiilistä yhdistettä, erikoisesti mono-, di- tai tri(alempi(C2-C3)alkyleeni)glykoli-mono(alempi(C^-C5)alkyyli)-eetteriä, joka on tehokas estämään ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen geeliintymistä kylmän veden läsnäollessa.

Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Näin ollen aikaansaadaan keksinnön erään toteuttamismuodon mukaisesti nestemäinen, suuritehoinen pesuaineseos, jonka muodostaa tehostesuolan suspensio nestemäisessä, ei-ionisessa pinta-aktiivisessa aineessa, jolloin tämä seos sisältää sellaisen määrän alempi(C2-C3)-alkyleeniglykoli-mono(alempi)(Ci-C5)al-kyylieetteriä, että se pienentää tämän seoksen viskositeettia veden poissaollessa ja seoksen joutuessa kosketuksiin veden kanssa.

Erään spesifisemmän toteuttamismuodon mukaisesti keksinnön avulla aikaansaadaan vettä sisältämätön, nestemäinen puhdis-tusseos, 8 83231 joka pysyy juoksevana lämpötiloissa alle noin.5°C, ja joka ei % geeliinny joutuessaan kosketuksiin veden kanssa tai siihen lisättynä lämpötiloissa alle noin 20°C, jolloin tämän seoksen muodostaa nestemäinen, ei-ioninen pinta-aktiivinen aine ja C2“C2~alkyleeniglykoli-mono-(C^-C^)alkyylieetteri, ja joka on oleellisesti vesivapaa.

Erään toisen keksinnön toteuttamismuodon mukaisesti aikaansaadaan menetelmä nestemäisen, ei-ionisen pesuaineseoksen annoste-lemiseksi kylmään veteen ilman, että siinä tapahtuu geeliinty-mistä. Erikoisesti tällöin aikaansaadaan menetelmä astian täyttämiseksi vettä sisältämättömällä, nestemäisellä pesuaineseok-sella, jossa pesuaineen muodostaa ainakin pääasiallisesti nestemäinen, ei-ioninen pinta-aktiivinen aine, ja tämän seoksen annos-telemisen tästä astiasta vesipitoiseen pesukylpyyn, joka annostelu aikaansaadaan johtamalla kuumentamattoman veden virta tähän seokseen niin, että tämä vesivirta kuljettaa seoksen pesukylpyyn. Käyttämällä pienen molekyylipainon omaavaa ampifiilistä yhdistettä, so. alempi C2-C2_alkyleeniglykoli-mono-(alempi)-(C1-C5)alkyylieetteriä, voidaan seos kaataa helposti astiaan silloinkin, kun seoksen lämpötila alittaa huoneen lämpötilan. Lisäksi ei tässä seoksessa tapahdu geeliintymistä kun se joutuu kosketuksiin vesivirran kanssa, ja se dispergoituu helposti jouduttuaan vesikylpyyn.

Ei-ioniset, synteettiset, orgaaniset pesuaineet, joita käytetään keksintöä toteutettaessa, voivat olla mitä hyvänsä niistä hyvin erilaisista yhdisteistä, jotka ovat tältä alalta tunnettuja ja joita on kuvattu esimerkiksi kirjassa "Surface Active Agents", Voi. II, Schwartz, Perry ja Berch, julkaistu 1958, Interscience Publishers, ja McCutcheon1 in kirjoituksessa "Detergents and Emulsifiers", 1969 Annual, joihin tässä yhteydessä viitataan. Ei-ioniset pesuaineet ovat tavallisesti poly-alempi alkoksiloituja lipofiilejä, joissa haluttu hydrofiili-lipofiili-tasapaino aikaansaadaan lisäämällä hydrofiilinen poly-alempi alkoksiryhmä lipofiiliseen ryhmään. Erään edullisen ryhmän ei-ionisia pesuaineita, joita voidaan käyttää, muodostavat poly-alempialkoksiloidut korkeammat alkanolit, joissa aika-

II

83231 nolissa on 10-18 hiiliatomia ja alempi alkyleenioksidin mooli-määrä (2 tai 3 hiiliatomia) on 3-12. Näistä materiaaleista on edullista käyttää sellaisia, joissa korkeampi alkanoli on korkeampi rasva-alkoholi, jossa on 10-11 tai 12-15 hiiliatomia, ja jotka sisältävät 5-8 tai 5-9 alempi alkoksiryhmää moolia kohden. Alempi alkoksi on edullisesti etoksi, mutta muutamissa tapauksissa se voi olla sekoitettu propoksin kanssa, jolloin viimemainittua, mikäli sitä käytetään, on tavallisesti pienempi määrä (alle 50 %). Esimerkkejä tällaisista yhdisteistä ovat ne, joissa alkanolissa on 12-15 hiiliatomia ja jotka sisältävät noin 7 etyleenioksidiryhmää moolia kohden, esim. "Neodol 25-7" ja "Neodol 23-6,5", joita tuotteita valmistaa Shell Chemical Company, Inc. Ensin mainittu on sellainen korkeampien rasva-alkoholien seosten kondensaatiotuote, joissa on keskimäärin 12-15 hiiliatomia, yhdessä noin 7 moolin kanssa etyleenioksidia, ja viimemainittu on sellainen vastaava seos, jossa korkeamman rasva-alkoholin hiiliatomien määrä on 12-13 ja läsnäolevien etylee-nioksidiryhmien määrä keskimäärin noin 6,5. Korkeammat alkoholit ovat primäärisiä alkanoleja. Muita esimerkkejä tällaisista pe- ® ® suaineista ovat Tergitol 15-S-7 ja Tergitol 15-S-9, jotka molemmat ovat lineaarisia, sekundäärisiä alkoholietoksylaatteja, joita valmistaa Union Carbide Corp. Ensin mainittu on sekoitettu etoksyloitumistuote, jonka muodostaa 11-15 hiiliatomia sisältävä lineaarinen, sekundäärinen alkanoli yhdessä 7 moolin kanssa etyleenioksidia, ja viimemainittu on samankaltainen tuote, mutta siinä on 9 moolia etyleenioksidia.

Keksinnön mukaisissa seoksissa ovat käyttökelpoisia ei-ionisen pesuaineen komponentteja myös suuremman molekyylipainon omaavat ei-ioniset yhdisteet, kuten "Neodol 45-11", jotka ovat samankaltaisia etyleenioksidi-kondensaatiotuotteita korkeampien rasva-alkoholien kanssa, jolloin näissä korkeammissa rasva-alkoholeissa on 14-15 hiiliatomia ja etyleenioksidiryhmien määrä moolia kohden on noin 11. Myös näitä tuotteita valmistaa Shell Chemical Company. Muita käyttökelpoisia, ei-ionisia aineita ovat "Plurafac"-sarjan tuotteet, joita valmistaa BASF Chemical Company ja jotka ovat korkeamman lineaarisen alkoholin ja etyleeni-ja propyleenioksidien seoksen reaktiotuotteita, joissa on sekoi- 10 83231 tettu etyleenioksidin ja propyleenioksidin muodostama ketju, joka päättyy hydroksyyliryhmään. Esimerkkejä näistä ovat "Plura-fäc RA30" (C^j^^g-rasva-alkoholi, joka on kondensoitu 6 moolin kanssa etyleenioksidia ja 3 moolin kanssa propyleenioksidia", "Plurafac RA40" (C-^-C^g-rasva-alkoholi· joka on kondensoitu 7 moolin kanssa propyleenioksidia ja 4 moolin kanssa etyleenioksidia) , "Plurafac D25" (Cj^-C^g-räSVä-elkoholi, joka on kondensoitu 5 moolin kanssa propyleenioksidia ja 10 moolin kanssa etyleenioksidia) , ja "Plurafac B26". Erästä toista nestemäisten, ei-ionisten aineiden ryhmää myy Shell Chemical Company, Inc. tavaramerkillä "Dobanol", jolloin "Dobanol 91-5" on etoksyloitu Cg-Cj^-rasva-alkoholi, jossa on keskimäärin 5 moolia etyleenioksidia, "Dobanol 25-7" on etoksyloitu C^-C^-rasva-alkoholi, jossa on keskimäärin 7 moolia etyleenioksidia jne.

Parhaan tasapainon aikaansaamiseksi hydrofiilisten ja lipofii-listen ryhmien välillä edullisissa poly-alempialkoksyloiduissa korkeammissa alkanoleissa, on alempi alkoksiryhmien lukumäärä tavallisesti 40-100 % korkeamman alkoholin hiiliatomien lukumäärästä, edullisesti 40-60 % niistä, ja ei-ioninen pesuaine sisältää edullisesti vähintään 50 % tällaista edullista korkeampaa poly-alempi-alkoksialkanolia. Suuremman molekyylipainon omaavat alkanolit ja erilaiset muut normaalisti kiinteät, ei-ioniset pesuaineet ja pinta-aktiiviset aineet voivat edistää nestemäisen pesuaineen geeliintymistä, ja näin ollen ne jätetään edullisesti pois tai niiden määrää rajoitetaan keksinnön mukaisissa seoksissa, vaikkakin pienempiä määriä niitä voidaan käyttää niiden puhdistusominaisuuksien yms. johdosta. Mitä tulee sekä edullisimpiin että vähemmän edullisiin ei-ionisiin pesuaineisiin, ovat niissä olevat alkyyliryhmät yleensä lineaarisia, vaikkakin haarautuminen voidaan sallia esimerkiksi siinä hiili-atomissa, joka sijaitsee lähinnä sitä hiiliatomia tai niitä kahta hiiliatomia, jotka sijaitsevat suoran ketjun päätehiili-atomin vieressä ja poispäin etgksiketjusta, mikäli tällaisen haarautuneen alkyylin pituus ei ole suurempi kuin kolme hiili-atomia. Tavallisesti hiiliatomien lukumäärä tällaisessa haarautuneessa rakenteessa on pienempi ja tuskin ylittää 20 % elkyylin hiiliatomien kokonaismäärästä. Samalla tavoin, vaikka-

II

11 83231 kin lineaariset alkyylit, jotka ovat pääteasemastaan yhtyneet etyleenioksidiketjuihin, ovat erittäin edullisia ja niiden katsotaan aikaansaavan parhaan pesuominaisuuksien, biologisen hajoavuuden ja geeliintymisen estymisen yhdistelmän, voi sekundäärisiä liitoksia ketjussa olevaan etyleenioksidiin myös esiintyä. Näin on tavallisesti ainoastaan tällaisten alkyylien pienemmän määrän osalta, yleensä alle 20 %, mutta esimerkiksi mainittujen tuotteiden "Tergitol" osalta se voi olla suurempi.

Myös silloin, kun propyleenioksidi esiintyy alempi alkyleeni-oksidiketjussa, on tämä määrä tavallisesti pienempi kuin 20 % ja edullisesti pienempi kuin 10 % siitä.

Käytettäessä edellä mainittua suurempia määriä ei-pääteasemas-sa alkoksyloituja alkanoleja, propyleenioksidi-pitoisia poly-alempialkoksyloituja alkanoleja ja vähemmän hydrofiilis-lipo-fiilisiä tasapainotettuja, ei-ionisia pesuaineita, ja käytettäessä muita ei-ionisia pesuaineita esitettyjen edullisten ei-ionis-ten pesuaineiden sijasta, voi saadulla tuotteella olla huonom-• mat pesu-, stabiilisuus-, viskositeetti- ja geeliintymisenesto- ominaisuudet kuin mainituilla edullisilla seoksilla, mutta keksinnön mukaisten viskositeettia ja geeliintymistä säätävien yhdisteiden käyttö voi myös parantaa tällaisiin ei-ionisiin aineisiin perustuvien pesuaineiden ominaisuuksia. Muutamissa tapauksissa, esimerkiksi käytettäessä suuremman molekyylipainon omaavaa poly-alempi alkoksyloitua, korkeampaa alkanolia, usein sen pesuominaisuuksien johdosta, säädetään tai rajoitetaan sen määrää erilaisista kokeista saatujen tulosten mukaisesti niin, että aikaansaadaan haluttu pesuteho, ja niin, että tuote silti on geeliintymätön ja sillä on haluttu viskositeetti. On myös todettu, että on tuskin välttämätöntä käyttää suuremman molekyylipainon omaavia ei-ionisia tuotteita niiden pesuominaisuuksien johdosta, koska kuvatut edulliset ei-ioniset tuotteet ovat erinomaisia pesuaineita ja mahdollistavat lisäksi halutun viskositeetin aikaansaamisen nestemäisessä pesuaineessa ilman geeliintymistä alhaisissa lämpötiloissa. Kahden tai useamman tällaisen nestemäisen, ei-ionisen aineen seoksia voidaan myös käyttää, ja muutamissa tapauksissa saavutetaan määrättyjä etuja tällaisia seoksia käytettäessä.

12 83231

Kuten edellä mainittiin, niin nestemäisen, ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen rakenne voidaan optimoida mitä tulee sen hiiliketjun pituuteen ja avaruusrakenteeseen (esim. lineaariset vast, haarautuneet ketjut jne.), ja niiden alkyleenioksidiyksi-köiden pitoisuuteen ja jakautumiseen. Laajat tutkimukset ovat osoittaneet, että näillä rakenteellisilla seikoilla voi olla tärkeä vaikutus sellaisiin ei-ionisten tuotteiden ominaisuuksiin kuin jähmettymispisteeseen, samentumispisteeseen, viskositeettiin, geeliintymistaipumukseen sekä luonnollisesti myös pesu-kykyyn .

Tavallisissa kaupan olevissa, ei-ionisissa pesuaineissa on suhteellisen laaja etyleenioksidin (EO) ja propyleenioksidin (PO) jakautuminen ja erilainen lipofiilisen hiilivetyketjun pituus, jolloin esitetyt EO- ja PO-pitoisuudet ja hiilivetyketjun pituudet ovat yleensä keskiarvoja. Tällaisella hydrofiilisten ketjujen ja lipofiilisten ketjujen "polydispergoituvuudella" voi olla suuri merkitys tuotteen ominaisuuksille, samoin kuin mainittujen keskiarvojen spesifisillä arvoilla. "Polydispergoi-tuvuuden" ja spesifisten ketjun pituuksien suhteen vaikutus tuotteen ominaisuuksiin, selvästi määritellyissä ei-ionisissa tuotteissa, voidaan todeta seuraavista arvoista "Surfactant T"-sarjaan kuuluvissa, ei-ionisissa tuotteissa, joita valmistaa British Petroleum. Ei-ionisia tuotteita "Surfactant T" valmistetaan etoksyloimalla sekundäärisiä C^2-rasva-alk;0holeja, joissa on tarkka EO-jakautuminen ja joilla on seuraavat fysikaaliset ominaisuudet: Jähmettymis- Samenemispiste EO-pitoisuus piste (°C) (1 %:nen liuos) _ _ (°C)_

Surfactant T5 5 <-2 <25

Surfactant T7 7 -2 38

Surfactant T9 9 6 58

Surfactant T12 12 20 88

Etyleenioksidiryhmien jakautumisen vaikutuksen selvittämiseksi valmistettiin keinotekoisesti tuote "Surfactant T8" kahdella tavoin: a. l:l-seos, jossa oli tuotteita T7 ja T9 (T8a) b. 4:3-seos, jossa oli tuotteita T5 ja T12 (T8b)

Saatiin seuraavat ominaisuudet:

II

13 83231

Samenemispiste EO-pitoisuus Jähmettymis- (1 %:nen liuos) (keskim.) piste (&C) _(°C)_

Surfactant T8a 82 48

Surfactant T8b 8 15 <20 Näistä tuloksista voidaan tehdä seuraavat yleiset päätelmät: 1. T8a vastaa tarkoin varsinaista pinta-aktiivista ainetta T8, koska se interpoloi hyvin tuotteiden T7 ja T9 välissä, mitä tulee jähmettymispisteeseen että samenemispisteeseen.

2. T8b on erittäin dispergoituva ja voisi olla yleensä epätyydyttävä ottaen huomioon sen korkean jähmettymispisteen ja alhaisen samenemispisteen.

3. Tuotteen T8a ominaisuudet asettuvat periaatteessa tuotteiden T7 ja T9 ominaisuuksien väliin, kun taas tuotteella T8b jähmet-tymispiste on lähellä pitkää EO-ketjua (T12), kun taas samenemispiste on lähellä lyhyttä EO-ketjua (T5).

Ei-ionisten, pinta-aktiivisten aineiden "Surfactant T" viskositeetit mitattiin väkevyyksissä 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 80 % ja 100 %, käyttäen yhdisteitä T5, T7, T7/T9 (1:1), T9 ja T12, lämpötilassa 25°C seuraavin tuloksin (kun saadaan geeli, on viskositeetti Bingham-viskositeetti):

Ei-ionisen

Si_Viskositeetti (mPa.s)_ T5 T7 T7/T9 T9 T12 100 36 63 61 149 80 65 104 112 165 60 750 78 188 239 32200 50 4000 123 233 634 89100 40 2050 96 149 211 187 30 630 58 38 27 20 170 78 28 100 Näistä tuloksista voidaan todeta, että "Surfactant T7" on vähemmän geeliintymisherkkä kuin yhdiste T5, ja yhdiste T9 on vähemmän geeliintymisherkkä kuin yhdiste T12, ja lisäksi yhdis- i4 83231 teiden T7 ja T9 seos (T8) ei geeliinny eikä sen viskositeetti ylitä arvoa 225 mPa.s. Tuotteet T5 ja T12 eivät muodosta samaa geelirakennetta.

Vaikkakaan tässä keksinnössä ei haluta sitoutua mihinkään määrättyyn teoriaan, niin oletetaan, että nämä tulokset aiheutuvat seuraavista seikoista:

Yhdiste T5: koska siinä on ainoastaan 5 EO-ryhmää, on EO-ketjun hydrodynaaminen tilavuus melkein sama kuin rasvahapon hydrodynaaminen tilavuus. Pinta-aktiivisen aineen molekyylit voivat näin ollen järjestäytyä siten, että ne muodostavat lamellimai-sen rakenteen.

Yhdiste T12: 12 EO-ryhmän johdosta on EO-ketjun hydrodynaami nen tilavuus suurempi kuin rasvahapon hydrodynaaminen tilavuus. Kun molekyylit pyrkivät järjestäytymään yhteen, tapahtuu pintojen välinen kaareutuminen ja muodostuu saumoja. Rakenne on täten heksagonaalinen, ja pitempää EO-ketjua tai suurempaa hydratoi-tumisastetta käytettäessä voi pintojen välinen kaarevuus olla sellainen, että saadaan pallosia, ja alhaisimman energian sovi-telma on pintaan keskittynyt kuutiomainen hila.

Siirryttäessä yhdisteestä T5 yhdisteeseen T7 (ja T8) kasvaa pintojen välinen kaarevuus ja lamellimaisen rakenteen energia lisääntyy. Koska lamellimainen rakenne pienentää stabiilisuutta, pienenee sulamispiste.

Siirryttäessä yhdisteestä T12 yhdisteeseen T9 (ja T8) pienenee pintojen välinen kaarevuus ja heksagonaalisen rakenteen energia kasvaa (sauvat tulevat yhä suuremmiksi). Koska tapahtuu stabiilisuuden pieneneminen, niin rakenteen sulamispiste myös alenee.

Pinta-aktiivinen aine T8 näyttää olevan kriittisessä pisteessä, jossa lamellimainen rakenne on destabilisoitunut, so. heksagonaalinen rakenne ei enää ole riittävän pysyvä eikä geeliä muodostu laimennettaessa. Todellisuudessa yhdisteen T8 50 %:nen

II

15 83231 liuos geeliintyy lopuksi 2 vuorokauden kuluttua, mutta ylärakenteen muodostuminen viipyy riittävän kauan, mikä mahdollistaa helpon dispergoitumiden veteen.

Molekyylipainon vaikutukset ei-ionisten yhdisteiden fysikaalisiin ominaisuuksiin määrättiin myös. Pinta-aktiivinen aine T8 (tuotteiden T7 ja T9 l:l-seos) muodostaa hyvän kompromissin lipofiilisen ketjun (C13) ja hydrofiilisen ketjun (E08) välillä, vaikkakin jähmettymispiste ja maksimiviskositeetti laimennettaessa lämpötilassa 25°C ovat vielä korkeat.

Lipofiilisten ketjujen CIO ja C8 ekvivalenttinen EO-vaikutus määrättiin myös käyttäen sarjan "Dobanol 91-x"-tuotteita, joita valmistaa Shell Chemical Co. ja jotka ovat C9-Cll-rasva-alko-holien etoksyloituja johdannaisia (keskimäärin CIO), ja Conoco'n valmistamaa sarjaa "Alfonic 610-y", jotka yhdisteet ovat Cg-C^Q-rasva-alkoholien (keskimäärin Cg) etoksyloituja johdannaisia, jolloin x ja y ilmoittavat EO-painoprosentin.

Seuraavassa taulukossa on esitetty yhdisteiden "Alfonic 610-y" ja "Dobanol 91-x" fysikaaliset ominaisuudet:

Ei-ioninen EO-määrä Jähmettymis- Samenemis- Maksimi laimennet-'· yhdiste (keskim.) piste (°C) piste (°C) taessa lämpöti- *: _ _ _ _ lassa 25°C (mPa.s) "Alfonic 610-50R" 3 -15 geeli (60 %) "Alfonic 610-60" 4,4 -4 41 36 (60 %) "Dobanol 91-5" 5 03 33 geeli (70 %) "Dobanol 91-5T" 6 +2 55 126 (50 %) "Dobanol 91-8" 8 +6 81 geeli (50 %) "Dobanol 91-5" ja "Dobanol 91-8" ovat kaupan olevia tuotteita, "Dobanol 91-5" (T) on laboratoriomittakaavassa valmistettu tuote ja on "Dobanol 91-5", josta vapaa alkoholi on poistettu.

Koska alhaisimmat etoksyloimisyhdisteet ovat myös poistetut, on keskimääräinen EO-lukumäärä 6. "Dobanol 91-5T" aikaansaa parhaat C10-lipofiiliketjulla aikaansaadut tulokset, koska se ei geeliinny lämpötilassa 25°C. 1 %:n samenemispiste (55°C) on korkeampi kuin pinta-aktiivisella aineella T8 (48°C). Tämä johtuu oletettavasti alhaisemmasta molekyylipainosta, koska seoksen entropia on korkeampi. "Alfonic 610-60" aikaansaa parhaat tulokset C8-lipofiiliketjusarjassa.

16 83231

Seuraavassa taulukossa on esitetty yhteenveto parhaista E0-pitoisuuksista kutakin kokeiltua lipofiilistä ketjunpituutta käytettäessä: Jähmetty- Samenemis- Maks η laimen-Ei-ioni- C EO mispiste piste (l%:n nettaessa (%) nen aine (ÖC) liuos) (°C) lämpöt. 25°C) (mPa. s) “Surfactant T8" 13 8 +2 48 223 (50 %) "Dobanol 91-5T" 10 6 +2 55 126 (50 %) "Alfonic 610-60" 8 4,4 -4 41 36 (60 %) Näistä arvoista voidaan vetää seuraavat johtopäätökset: Jähmettymispisteet: kun ei-ionisen yhdisteen molekyylipaino pienenee, myöskin sen jähmettymispiste alenee. Tuotteen "Dobanol 91-5T" suhteellisen korkea jähmettymispiste voi johtua suuremmasta polydispergoitumisesta. Tätä ei voitu todeta yhdisteissä T8a ja T8b, so. ketjun polydispergoituvuus nostaa jähmettymis-pistettä.

Samenemispisteet: teoreettisesti molekyylien lukumäärän kasvaessa (mikäli molekyylipaino pienenee) on sekoitusentropia suurempi niin, että samenemispiste suurenee molekyylipainon kasvaessa. Näin on todella laita siirryttäessä tuotteesta "Surfactant T8" tuotteeseen "Dobanol 91-5T", mutta sitä ei ole voitu todeta tuotteen "Alfonic 610-60" yhteydessä. Tällöin oletetaan, että lipofiilisen hiilivetyketjun polydispergoituvuus aiheuttaa teoreettisesti liian alhaisen samenemispisteen. Läsnä oleva suhteellisen suuri määrä tuotetta ClO-EO pienentää liukoisuutta.

Maksimiviskositeetti laimennettaessa lämpötilassa 25°C: mikään näistä ei-ionisista aineista ei geeliinny lämpötilassa 25°C kun ne laimennetaan vedellä. Maksimiviskositeetti pienenee jyrkästi molekyylipainon pienentyessä. Ei-ionisten aineiden mole-kyylipainon pienentyessä tulevat vetysillat vähemmän tehokkaiksi. Valitettavasti liian pienen molekyylipainon omaavat, ei-ioniset yhdisteet ovat sopimattomia tekstiilien pesuun: niiden misellien kriittinen väkevyys (MCC) on liian suuri, ja liuos, jolla on ai-anostaan rajoitettu pesuteho, saadaan käytännön pesuolosuhteissa.

Il 17 83231 Näiden tietojen perusteella jatkettiin tutkimuksia pienen mole-kyylipainon omaavien ampifiilisten yhdisteiden vaikutuksista nestemäisten, ei-ionisten pesuaineseosten Teologisiin ominaisuuksiin. Nämä tutkimukset osoittavat, että vaikkakin on mahdollista alentaa seoksen jähmettymispistettä ja saada aikaan jonkinasteinen geeliintymisen estyminen käytettäessä lyhytketjuis-ta hiilivetyä, esimerkiksi noin Cg, ja lyhytketjuista etyleeni-oksidi-substituutiota, esimerkiksi noin 4 moolia; ampifiilisenä lisäaineena, esimerkiksi "Alfonic 610-60", eivät nämä lisäaineet oleellisesti edistä pesuaineen puhdistustehoa eikä niillä ole yleensä tyydyttävää viskositeetin säätökykyä tavallisissa käyttöolosuhteissa.

Keksintö perustuu näin ollen ainakin osaksi siihen toteamukseen, että pienen molekyylipainon omaavat ampifiiliset yhdisteet, joita voidaan pitää analogisina kemialliselta rakenteeltaan etoksyloitujen ja/tai propoksyloitujen rasva-alkoholi-ei-ionis-ten pinta-aktiivisten aineiden kanssa, mutta joissa on lyhyt hiilivetyketjun pituus (C1-C5) ja alhainen alkyleenioksidipitoi-suus, so. etyleenioksidi ja/tai propyleenioksidi (noin 1-4 EO/PO-yksikköä molekyyliä kohden), toimivat tehokkaasti viskositeettia säätävinä ja geeliintymistä estävinä aineina ei-ionisis-sa nestemäisissä pinta-aktiivisissa puhdistusaineissa.

Viskositeettia säätäviä ja geeliintymistä estäviä ampifiilisia yhdisteitä, joita käytetään esillä olevassa keksinnössä, voidaan esittää seuraavalla yleisellä kaavalla R'

R0(CHCH20)nH

jossa kaavassa R on C1~Cg, edullisesti C2-C,-- erikoisen edullisesti C2-C4 ja erikoisesti C4-alkyyliryhmä, R' on H tai CH3, edullisesti H, ja n on kokonaisluku 1-4, edullisesti keskimäärin 2-4.

Edullisia esimerkkejä tällaisista sopivista ampifiilisistä yhdisteistä ovat etyleeniglykolimonoetyylieetteri (C2H5-0-CH2CH20H) ja dietyleeniglykolimonobutyylieetteri (C4H9-0-(CH2CH20)2H).

18 83231

Dietyleeniglykolimonoetyylieetteri on erittäin edullinen, ja kuten jäljempänä ilmenee, erittäin tehokas viskositeetin säädössä.

Vaikkakin ampifiilinen yhdiste, erikoisesti dietyleeniglykoli-monobutyylieetteri, voi olla ainoa viskositeettia säätävä ja geeliintymistä estävä lisäaine keksinnön mukaisissa seoksissa, voidaan lisäparannuksia aikaansaada vedettömien, nestemäisten, ei-ionisten pinta-aktiivisten aineiden seosten Teologisissa ominaisuuksissa lisäämällä tällaiseen seokseen pieni määrä ei-ionista pinta-aktiivista ainetta, joka on modifioitu sen vapaan hydroksyyliryhmän muuttamiseksi sellaiseksi ryhmäksi, jossa on vapaa karboksyyliryhmä, jollaisia ovat esimerkiksi ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen ja polykarboksyylihapon ja/tai happaman orgaanisen fosforiyhdisteen, jossa on hapan -POH-ryhmä, osittaiset esterit, kuten fosforihapon ja alkanolin osittainen esteri.

Kuten FI-patenttihakemuksessa n:o 851384 on esitetty, toimivat vapaan karboksyyliryhmän avulla modifioidut, ei-ioniset pinta-aktiiviset aineet, joita voidaan yleisesti nimittää polyeetteri-karboksyylihapoiksi, siten, että ne alentavat sitä lämpötilaa, jossa tällainen nestemäinen, ei-ioninen aine muodostaa geelin veden kanssa. Hapan polyeetteriyhdiste voi myös pienentää tällaisten dispersioiden venytysrajaa ja auttaa niiden annosteltavatta, pienentämättä vastaavasti niiden stabiilisuutta sakan-muodostusta vastaan. Sopivia polyeetterikarboksyylihappoja ovat esimerkiksi sellaiset, joilla on kaava -K>CH2-CH2-)-p-K:H-CH2*-q-Y- ch3 2 jossa kaavassa R on vety tai metyyli, Y on happi tai rikki, Z on orgaaninen sidos, p on positiivinen luku noin 3-50 ja q on nolla tai positiivinen luku aina 10. Spesifisiä esimerkkejä ovat yhdisteen "Plurafac RA30" puoliesteri meripihkahappoanhyd-ridin kanssa, yhdisteen "Dobanol 25-7" puoliesteri meripihka-happoanhydridin kanssa, yhdisteen "Dobanol 91-5" puoliesteri meripihkahappoanhydridin kanssa jne. Meripihkahappoanhydridin sijasta voidaan käyttää myös muita polykarboksyylihappoja tai

II

19 83231 anhydridejä, esimerkiksi maleiinihappoa, maleiinihappoanhydri-diä, glutaarihappoa, malonihappoa, meripihkahappoa, ftaalihap-poa, ftaalihappoanhydridiä, sitruunahappoa jne. Myös muita sidoksia voidaan käyttää, kuten eetteri-, tioeetteri- tai uretaa-nisidoksia, jotka on muodostettu tavanomaisten reaktioiden avulla. Esimerkiksi eetterisidoksen muodostamiseksi voidaan ei-ionis-ta, pinta-aktiivista ainetta käsitellä voimakkaalla emäksellä (esimerkiksi sen OH-ryhmän muuttamiseksi ONa-ryhmäksi), ja saattaa se sitten reagoimaan halokarboksyylihapon, kuten kloori-etikkahapon tai klooripropionihapon, tai vastaavan bromiyhdis-teen kanssa. Täten voi saadulla karboksyylihapolla olla kaava R-Y-ZCOOH, jossa kaavassa R on ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen jäännös (pääteasemassa olevan OH-ryhmän poistamisen jälkeen) , Y on happi tai rikki ja Z on orgaaninen sidos, kuten hiilivetyryhmä, jossa on esimerkiksi 1-10 hiiliatomia, jotka voivat olla kiinnittyneinä kaavassa esitetyn yhdisteen happiatomiin (tai rikkiatomiin) suoraan tai välittömän sidoksen, kuten happipitoisen sidoksen, välityksellä, esim.

0 O

. tl II

-C- tai -C-NH- , jne.

Polyeetteri-karboksyylihappo voidaan valmistaa polyeetteristä, joka ei ole ei-ioninen, pinta-aktiivinen aine, esim. reaktion avulla polyalkoksiyhdisteen, kuten polyetyleeniglykolin tai sen monoesterin tai monoeetterin kanssa, jossa ei esiinny pitkää alkyyliketjua, joka on luonteenomainen ei-ionisille pinta-aktii-visille aineille. Täten ryhmällä R voi olla kaava R2 1 * o 1 R (OCH-CH2) - , jossa kaavassa R on vety tai metyyli, R on alkyylifenyyli tai alkyyli tai jokin muu ketjun päättävä ryhmä, ja n on vähintään 3, esimerkiksi 5-25. Kun ryhmän R^ alkyyli on korkeampi alkyyli, on R ei-ionisen, pinta-aktiivisen aineen jäännös. Kuten edellä mainittiin, voi R^ olla vety tai alempi alkyyli (esim. metyyli, etyyli, propyyli, butyyli) tai alempi asyyli (esim. asetyyli yms.). Mikäli pesuaineseoksessa on hapan . polyeetteriyhdiste, lisätään se edullisesti liuotettuna ei-ioni- seen pinta-aktiiviseen aineeseen.

Kuten FI-patenttihakemuksessa n:o 851383 on esitetty, voi hapan 20 83231 orgaaninen fosforiyhdiste, jossa on hapan -POH-ryhmä, lisätä tehosteainesuspension stabiilisuutta, erikoisesti polyfosfaat-ti-tehosteaineiden kysymyksessä ollessa, vettä sisältämättömässä, nestemäisessä, ei-ionisessa pinta-aktiivisessa aineessa.

Happamat orgaaniset fosforiyhdisteet voivat olla esimerkiksi fosforihapon puoliestereitä alkoholin, kuten sellaisen alkano-lin kanssa, jolla on lipofiilinen luonne, ja jossa on esimerkiksi enemmän kuin 5 hiiliatomia, esimerkiksi 8-20 hiiliatomia.

Eräs spesifinen esimerkki on fosforihapon puoliesteri C^g-C^g-alkanolin kanssa ("Empiphos 5632", valmistaa Marchon), joka on valmistettu noin 35 %:sta monoesteriä ja 65 %:sta diesteriä.

Käytettäessä pieniä määriä hapanta orgaanista fosforiyhdistettä tulee suspensio seistessään huomattavasti stabiilisemmaksi laskeutumia vastaan, mutta pysyy silti juoksevana oletettavasti seurauksena suspension kasvaneesta venymisarvosta, mutta sen plastinen viskositeetti pienenee. Oletetaan, että happaman fos-foriyhdisteen käyttö voi aikaansaada suurienergisen fysikaalisen sidoksen muodostumisen molekyylin -POH-osan ja epäorgaanisen po-lyfosfaattitehosteaineen pintojen väliin niin, että nämä pinnat saavat orgaanisen luonteen ja sopivat paremmin yhteen ei-ionisen, pinta-aktiivisen aineen kanssa.

Hapan orgaaninen fosforiyhdiste voidaan valita hyvin erilaisista tuotteista edellä mainittujen fosforihapon ja alkanolien osittaisten esterien lisäksi. Niinpä voidaan käyttää fosforihapon tai fosforihapokkeen osittaista esteriä mono- tai polyhydrisen alkoholin kanssa, jollaisia ovat esimerkiksi heksyleeniglykoli, etyleeniglykoli, di- tai tri-etyleeniglykoli tai korkeampi po-lyetyleeniglykoli, polypropyleeniglykoli, glyseroli, sorbitoli, rasvahappojen mono- tai diglyseridit yms., joissa molekyylin kaksi tai useampia alkoholi-OH-ryhmiä voidaan esteröidä fosforihapon kanssa. Tämä alkoholi voi olla ei-ioninen pinta-aktii-vinen aine, kyten etoksyloitu tai etoksyloitu-propoksyloitu korkeampi alkanoli, korkeampi alkyylifenoli tai korkeampi alkyyliamidi. Ryhmää -PÖH ei tarvitse sitoa molekyylin orgaa-

II

21 83231 niseen osaan esterisidoksen välityksellä, vaan se voidaan sen sijaan sitoa suoraan hiiliatomiin (kuten fosforihapossa ja poly-styreenissä, jossa muutamissa aromaattisissa renkaissa on fos-fonihappo- tai fosfiittihapporyhmiä, tai alkyylifosfonihapossa, kuten propyyli- tai lauryylifosfonihapossa), tai se voidaan yhdistää hiiliatomiin jonkin muun sidoksen avulla (kuten 0-, S-tai N-atomien avulla). Hiilen ja fosforin atomisuhde tällaisessa orgaanisessa fosforiyhdisteessä on edullisesti vähintään noin 3:1, esimerkiksi 5:1, 10:1, 20:1, 30:1 tai 40:1.

Keksinnön mukainen pesuaineseos voi sisältää ja edullisesti myös sisältää vesiliukoista pesuaineen tehostesuolaa. Tyypillisiä tällaisia tehosteaineita ovat esimerkiksi sellaiset, jotka on esitetty US-patenteissä n:ot 4 316 812, 4 264 466 ja 3 630 929. Sellaisia vesiliukoisia epäorgaanisia, aikalisiä te-hostesuoloja, joita voidaan käyttää yksin pesuaineyhdisteen kanssa tai seoksena muiden tehosteaineiden kanssa, ovat alkali-metallikarbonaatit, -boraatit, -fosfaatit, -polyfosfaatit, -bi-karbonaatit ja -silikaatit. (Ammonium- tai substituoituja ammoniumsuoloja voidaan myös käyttää). Spesifisiä esimerkkejä tällaisista suoloista ovat natriumtripolyfosfaatti, natriumkarbonaatti, natriumtetraboraatti, natriumpyrofosfaatti, kaliumpyro-fosfaatti, natriumbikarbonaatti, kaliumtripolyfosfaatti, nat-riumheksametafosfaatti, natriumseskvikarbonaatti, natriummono-ja diortofosfaatti ja kaliumkarbonaatti. Natriumtripolyfosfaatti (TPP) on erittäin edullinen. Alkalimetallisilikaatit ovat käyttökelpoisia tehostesuoloja, jotka toimivat myös seoksen korroo-sionestoaineina pesukoneessa. Sellaiset natriumsilikaatit, joissa NajO/SiC^-suhde on 1,6/1-1/3,2, ja erikoisesti noin 1/2-1/2,8 ovat edullisia. Saman suhteen omaavia kaliumsilikaatteja voidaan myös käyttää.

Eräs toinen käyttökelpoinen tehosteaineiden ryhmä ovat veteen liukenemattomat alumiinisilikaatit, sekä kiteiset että amorfiset. Erilaisia kiteisiä zeoliitteja (so. alumiinisilikaatteja) on kuvattu GB-patentissa 1 504 168, US-patentissa 4 409 136 ja CA-patenteissä 1 072 835 ja 1 087 477, joihin kaikkiin tässä yhteydessä viitataan. Eräs esimerkki käyttökelpoisista amorfi- 22 8 3 2 31 sista zeoliiteista on BE-patentissa 835 351, johon myös tässä yhteydessä viitataan. Zeoliiteilla on yleiskaava (M20)x·(A1203) ·(Si02)z.WH20 jossa kaavassa x on 1, y on 0,8-1,2 ja edullisesti 1, z on 1,5-3,5 tai suurempi ja on edullisesti 2-3, ja W on 0-9, edullisesti 2,5-6, ja M on edullisesti natrium. Eräs tyypillinen zeo-liitti on lajia A tai sen kaltaisen rakenteen omaava yhdiste, jolloin laji 4A on erittäin edullinen. Edullisimmilla alumiini-silikaateilla on kalsiumionin vaihtokyky noin 200 milliekviva-lenttia per gramma tai suurempi, esimerkiksi 400 meq/g.

Muita materiaaleja, kuten savia, erikoisesti veteen liukenemattomia lajeja, voidaan käyttää menestyksellisesti keksinnön mukaisten seosten lisäaineina. Erittäin käyttökelpoinen on bentoniitti. Se on pääasiallisesti montmorilloniittia, joka on hydratoitu aluminiumsilikaatti, jossa noin 1/6 aluminiumatorneista voidaan korvata magnesiumatomeilla, ja joissa vaihtelevia määriä vetyä, natriumia, kaliumia, kalsiumia yms. voi olla löyhästi yhdistyneenä. Pesuaineissa käytettäväksi sopiva bentoniitin puhdistetum-pi muoto (ei sisällä esim. soraa, hiekkaa yms.) sisältää vähintään 50 % montmorilloniittia, ja sen kationinvaihtokyky on täten vähintään noin 50-75 meq per 100 g bentoniittia. Erittäin edullisia bentoniitteja ovat Wyoming- tai Western U.S.-bentoniitit, joita Georgia Kaolin Co. myy tavaramerkeillä "Thixo-jels" 1, 2, 3 ja 4. Näitä bentoniitteja on käytetty tekstiilien pehmentämisessä, kuten esim. GB-patenteissa 401 413 ja 461 221 on kuvattu.

Esimerkkejä orgaanisista, aikalisistä sekvestraus-tehostesuo-loista, joita voidaan käyttää yksin pesuaineessa tai seoksena muiden orgaanisten tai epäorgaanisten tehosteaineiden kanssa, ovat alkalimetalli-, ammonium- ja substituoidut ammonium-amino-polykarboksylaatit, esimerkiksi natrium- ja kaliummetyleeni-diamiinitetra-asetaatti (EDTA), natrium- ja kaliumnitrilotriase-taatit (NTA) ja trietanoliammonium-N-(2-hydroksietyyli)nitrilo-diasetaatit. Näiden polykarboksylaattien sekoitetut suolat ovat myös sopivia käytettäviksi.

Il 83231 23

Muita sopivia orgaanisia tehosteaineita ovat karboksimetyyli-sukkinaatit, -tartronaatit ja -glykonaatit. Erittäin arvokkaita ovat polyasetaalikarboksylaatit. Polyasetaalikarboksylaatteja ja niiden käyttöä pesuaineseoksissa on kuvattu US-patenteissa 4 144 226, 4 315 092 ja 4 146 495. Muita patentteja, jotka koskevat samankaltaisia tehosteaineita, ovat esimerkiksi US-paten-tit 4 141 676, 4 169 934, 4 201 858, 4 204 852, 4 224 420, 4 225 685, 4 226 960, 4 233 422, 4 233 423, 4 302 564 ja 4 303 777. Niitä koskevat myös Euroopan patenttihakemukset n:ot 0015024, 0021491 ja 0063399.

Koska keksinnän mukaiset seokset ovat yleensä erittäin väkevöi-tyjä ja niitä voidaan tämän johdosta käyttää suhteellisen alhaisina annoksina, on toivottavaa käyttää fosfaatti-tehosteaineen (kuten natriumtripolyfosfaatin) lisäksi apu-tehosteainetta, kuten polymeeristä karboksyylihappoa, jolla on suuri kalsiumia sitova kyky karstanmuodostuksen estämiseksi, mikä voisi muutoin aiheuttaa liukenemattoman kalsiumfosfaatin muodostumisen. Tällaiset apu-tehosteaineet ovat myös tältä alalta tunnettuja.

Erilaisia muita pesuaineiden lisäaineita ja apuaineita voi myös olla läsnä pesuainetuotteessa haluttujen lisäominaisuuksien aikaansaamiseksi, jotka voivat joko koskea toimintaa, tai olla luonteeltaan esteettisiä. Niinpä seokseen voidaan lisätä pienempiä määriä likaa suspendoivia tai sen uudelleensaostumista estäviä aineita, esim. polyvinyylialkoholia, rasva-amideja, nat-riumkarboksimetyyliselluloosaa, hydroksi-propyyli-metyylisellu-loosaa, optisia kirkastusaineita, esim. puuvillan, amiinin ja polyesterin kirkastusaineita, kuten stilbeeniä, triatsolia ja bentsidiini-sulfoniseoksia, erikoisesti sulfonoitua, substituoi-tua triatsinyylistilbeeniä, sulfonoitua naftotriatsolistilbee-niä, bentsideenisulfonia yms., joista edullisimpia ovat stilbee-ni- ja triatsoliyhdistelmät.

* 1:'

Sinisen värisävyn antavia aineita, kuten ultramariinisinistä, entsyymejä, edullisesti proteolyyttisiä entsyymejä, kuten subti-lisiiniä, bromeliinia, papaiinia, trypsiiniä ja pepsiiniä, sekä amylaasityyppisiä entsyymejä, lipaasityyppisiä entsyymejä ja näiden seoksia, bakteerimyrkkyjä, esim. tetrakloorisalisyyli- 24 8 3 2 31 anilidia, heksaklorofeeniä, sienimyrkkyjä, värejä, pigmenttejä (veteen dispergoituvia), säilöntäaineita, ultraviolettivaloa absorboivia aineita, kellastumisenestoaineita kuten natrium-karboksimetyyliselluloosaa, komPlekse“ ja Cj^-C^g-älkyylisulfäätin kanssa' pH-arvoa modifioivia ja puskuroivia aineita, värejä suojaavia valkaisuaineita, hajusteita ja vaahdonestoaineita, tai vaahtoa pienentäviä aineita, esimerkiksi silikoniyhdisteitä, voidaan myös käyttää.

Valkaisuaineet luokitellaan mukavuussyistä karkeasti kloori-valkaisuaineisiin ja happi-valkaisuaineisiin. Kloorivalkaisu-aineita ovat esimerkiksi natriumhypokloriitti (NaOCl), kalium-dikloori-isosyanuraatti (59 % tehokasta klooria) ja trikloori-isosyanuurihappo (85 % tehokasta klooria). Happivalkaisuaineita ovat esimerkiksi natrium- ja kaliumperboraatit, -perkarbonaatit ja -perfosfaatit, ja kaliummonopersulfaatti. Happivalkaisuaineet ovat edullisimpia, ja erittäin edullisia ovat perboraatit, erikoisesti natriumperboraatti-monohydraatti.

Perhappiyhdisteitä käytetään edullisesti seoksena sen aktivoi-misaineen kanssa. Sopivia aktivoimisaineita ovat sellaiset, joita on esitetty US-patentissa 4 264 466 ja US-patentin 4 430 244 sarakkeessa 1. Edullisia aktivaattoreita ovat polyalkyloidut yhdisteet, ja niistä ovat erittäin edullisia sellaiset yhdisteet kuin tetra-asetyylietyleenidiamiini ("TAED") ja penta-asetyyli-glukoosi.

Aktivaattori vaikuttaa tavallisesti yhdessä perhappiyhdisteen kanssa niin, että muodostuu peroksihappo-valkaisuaine pesuvedessä. On edullista käyttää sellaista sekvestrausainetta, jolla on voimakas kompleksinmuodostuskyky, haitallisen reaktion estämiseksi tällaisen peroksihapon ja vetyperoksidin välillä pesu- liuoksessa metalli-ionien läsnäollessa. Edulliset sekvestraus- 2 aineet kykenevät muodostamaan kompleksin Cu +-ionin kanssa niin, että kompleksin stabiilisuusvakio (pK) on yhtä suuri tai suurempi kuin 6 lämpötilassa 25°C vedessä, ionisen voimakkuuden ollessa 0,1 moolia/1, jolloin arvo pK määritellään edullisesti kaavasta: pK = -log K, jossa K on tasapainovakio. Täten esimerkiksi pK-arvot, kupari-ionin muodostaessa kompleksin NTA:n ja 25 83231 EDTA:n kanssa mainituissa olosuhteissa, ovat vastaavasti 12,7 ja 18,8. Sopivia sekvestrausaineita ovat edellä mainittujen lisäksi esimerkiksi dietyleenitriamiinipentaetikkahappo (DETPA), di-etyleenitriamiini-pentametyleenifosfonihappo (DTPMP) ja etylee-nidiamiini-tetrametyleenifosfonihappo (EDITEMPA).

Seos voi myös sisältää epäorgaanista, liukenematonta sakeutus-ainetta tai dispergoimisainetta, jolla on erittäin suuri pinta-ala, kuten hienojakoista piidioksidia, jolla on erittäin pieni osasten koko (esim. halkaisija 5-100 millimikronia, jota myydään tavaramerkillä "Aerosil"), tai sellaisia erittäin suuren tilavuuden ottavaa epäorgaanista kantaja-ainetta, joka on esitetty US-patentissa 3 630 929, määrissä 0,1-10 %, esim. 1-5 %. On kuitenkin edullista, että ne seokset, jotka muodostavat peroksi-happoja pesukylvyssä (esim. sellaiset seokset, jotka sisältävät perhappiyhdistettä ja sen aktivaattoria), ovat oleellisesti vapaita tällaisista yhdisteistä ja muista silikaateista, sillä on huomattu, että piidioksidi ja silikaatit edistävät peroksihapon haitallista hajoamista.

Keksinnön erään edullisen toteuttamismuodon mukaisesti kohdistetaan nestemäinen, ei-ionisen, pinta-aktiivisen aineen ja kiinteiden aineosien seokseen hankaustyyppinen jauhamisvaikutus, jolloin kiinteiden aineosien osasten suuruus pienenee alle noin 10 mikronia, esim. osasten keskimääräiseen suuruuteen 2-10 mikronia tai vielä pienemmäksi (esim. 1 mikroni). Sellaisilla koostumuksilla joiden dispergoidut osaset ovat kooltaan näin pieniä, on parantunut stabiilisuus erottumista ja saostumista vastaan varastoitaessa.

Jauhamiskäsittelyssä on edullista, että kiinteiden aineosien määrä on riittävän suuri (esim. vähintään noin 40 %, kuten noin 50 %), jolloin nämä kiinteät osaset ovat kosketuksessa toistensa kanssa, eikä ei-ioninen pinta-aktiivisen aineen muodostama neste erota niitä toisistaan. Sellaisten jauhinlaitteiden avulla, joissa käytetään jauhamiskuulia (kuulamyllyt) tai senkaltaisia liikkuvia jauhamiselemnttejä, on aikaansaatu erittäin hyviä tuloksia. Niinpä voidaan käyttää sellaista jaksottain toimivaa laboratoriojauhinlaitetta, jossa on halkaisijaltaan 8 mm suurui- 26 8 3 2 31 set steatiitti-jauhinkuulat. Suurempaa mittakaavaa olevassa käsittelyssä voidaan käyttää jatkuvasti toimivaa jauhinlaitet-ta, jossa on halkaisijaltaan 1 mm tai 1,5 mm suuruiset jauhinkuulat, jotka toimivat erittäin kapeassa tilassa staattorin ja roottorin välillä suhteellisen suurella nopeudella (esim. CoBall-mylly). Tällaista myllyä käytettäessä on edullista johtaa ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen ja kiinteiden aineiden seos ensin myllyn lävitse, joka ei aikaansaa tällaista hieno-jauhatusta (esim. kolloidimyllyn lävitse), osasten suuruuden pienentämiseksi alle 100 mikronin (esim. noin 40 mikroniksi), ennen kuin osaset jauhetaan suuruuteen, jossa niiden keskimääräinen halkaisija on alle noin 10 mikronia jatkuvasti toimivassa kuulamyllyssä.

Edullisessa keksinnön mukaisessa, suuritehoisessa, nestemäisessä pesuaineseoksessa ovat tyypilliset aineosien määrät (laskettuna koko seoksesta, ellei muuta ole mainittu) seuraavat:

Suspendoitu pesuaineen tehosteaine alueella noin 10-60 %, esim. noin 20-50 %, kuten noin 25-40 %.

Nestefaasin muodostava, ei-ioninen pinta-aktiivinen aine ja liuotettu ampifiilinen, viskositeettia säätävä ja geelinmuodos-tusta estävä yhdiste, ovat alueella noin 30-70 %, esim. noin 40-60 %, ja tämä faasi voi myös sisältää pienempiä määriä lai-mennusainetta, kuten glykolia, esim. polyetyleeniglykolia (esim. "PEG 400"), heksyleeniglykolia yms., aina 10 %:iin saakka, edullisesti aina 5 % esim. 0,5-2 %. Ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen ja ampifiilisen yhdisteen painosuhde on alueella noin 100:1 - 1:1, edullisesti noin 50:1 - 2:1 ja erittäin edullisesti noin 25:1 - 3:1.

Geeliintymistä estävää polyeetterikarboksyylihappoyhdistettä käytetään määrässä alueella noin 0,5-10 osaa (esim. noin 1-6 osaa, kuten noin 2-5 osaa) -COOH (mp. 45) 100 osaa kohden tällaisen happaman yhdisteen ja ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen seosta. Polyeetterikarboksyylihappoyhdisteen määrä on tavallisesti alueella noin 0,01-1 osaa 1 osaa kohden ei-ionista pinta-aktiivista ainetta, esim. noin 0,05-0,6 osaa, kuten noin 0,2-0,5 osaa.

Il 27 83231

Hapanta orgaanista fosforihappoyhdistettä saostumista estävänä aineena: aina 5 %, esimerkiksi 0,01-5 %, kuten noin 0,05-2 %, esim. noin 0,1-1 %.

Sopivia määriä muita tavanomaisia pesuaineiden lisäaineita ovat: entsyymit 0-2 %, erikoisesti 0,7-1,3 %, korroosionestoaineet noin 0-40 % ja edullisesti 5-30 %, vaahdonestoaineet ja vaahdon määrää pienentävät aineet 0-15 %, edullisesti 0-5 %, esim.

0,1-3 %, sakeutusaineet ja dispergoimisaineet 0-15 %, esim.

0,1-10 %, edullisesti 1-5 %, likaa suspendoivat tai uudelleen-saostumista estävät ja kellastumista estävät aineet 0-10 %, edullisesti 0,5-5 %, väriaineet, hajusteet, kirkastusaineet ja sinistysaineet, kokonaispaino 0 - noin 2 % ja edullisesti 0 - noin 1 %, pH-arvoa modifioivat ja puskuroivat aineet 0-5 %, edullisesti 0-2 %, valkaisuaineet 0 - noin 40 % ja edullisesti 0 - noin 25 %, esimerkiksi 2-20 %, valkaisun stabiloimisaineet ja valkaisun aktivoimisaineet 0 - noin 15 %, edullisesti 0-10 %, esim. 0,1-8 %, sekvestrausaineet, joilla on suuri kompleksin-muodostuskyky, aina noin 5 %, edullisesti noin 1/4-3 %, esim. noin 1/2-2 %. Lisäaineita valittaessa on tämä tehtävä siten, että ne soveltuvat yhteen pesuaineseoksen pääaineosien kanssa.

Kaikki määrät ja prosentit on laskettu painon perusteella ellei muuta ole mainittu.

On ymmärrettävää, että edellä oleva yksityiskohtainen keksinnön kuvaus on esitetty lähinnä vain kuvaavassa mielessä ja että siihen voidaan tehdä erilaisia muutoksia, joutumatta silti pois keksinnön piiristä.

Tarkoituksella tutkia viskositeettia säätävien ja geeliinty-mistä estävien aineiden vaikutusta, valmistettiin erilaisia koos-t-muksia käyttäen edellä kuvattua pinta-aktiivista ainetta "Surfactant T8" (C13, E08) (seos, jossa 50/50 paino-osaa tuotteita "Surfactant T7" ja "Surfactant T9") vettä sisältämättömänä, nestemäisenä, ei-ionisena pinta-aktiivisena puhdistusaineena. Valmistettiin seoksia, jotka sisälsivät 5, 10, 15 ja 20 % ampifiilistä lisäainetta, ja niitä kokeiltiin lämpötiloissa 5, 10, 15, 20 ja 25°C käyttäen eril aisia vesilaimennuksia, so.

28 83231 i' I 100, 83, 67, 50 ja 33 % laskettuna ei-ionisen tuotteen "Surfac- ) tant T8" plus lisäaineen väkevyyksistä, so. laimentamisen jäl- [ keen vedellä. Kokeillut lisäaineet olivat "Alfonic 610-60" i (C8-E04,4), etyleeniglykolimonoetyylieetteri (C2-E01) ja di- ! etyleeniglykolimonobutyylieetteri (C4-E02). Viskositeetin käyt- i ! täytymisen tulokset kunkin kokeillun seoksen laimentamisen jäl keen kussakin lämpötilassa on esitetty graafisesti kuvioissa 1 1-3.

| Käytettäessä tuotetta "Alfonic 610-60", oli 5 %:n lisäys riit- ; tävä estämään geeliintyminen lämpötilassa 25°C, mutta piirrok sessa, joka esittää viskositeettia funktiona ei-ionisen aineen väkevyydestä, todettiin jyrkkä viskositeetin maksimi noin 67 %:n väkevyydessä ja olake väkevyydessä noin 55-35 %. Lämpötilassa 5°C tarvittiin 15 %:n lisääminen geelin muodostumisen estämiseksi. Viskositeetti laski minimiin ei-ionisen aineen väkevyyden ollessa noin 83 % kaikkia lisäainemääriä käytettäessä lämpötilassa 5°C, kun taas korkeammissa lämpötiloissa todettiin viskositeetin minimi laimentamattomissa seoksissa, so, ei-ionisen aineen väkevyyksissä 100 %. Jokaisessa lämpötilassa ja jokaisessa lisäaineen kokeillussa väkevyydessä (lukuunottamatta lisäaineen väkevyyttä 20 % lämpötilassa 25°C) oli suhteellisen terävä huippu viskositeetissa ei-ionisen aineen väkevyyden ollessa välillä 75-50 % (so. 25-50 %:n laimennuksessa).

Etyleeniglykoli-monoetyylieetterin 5 %:n lisäys kykeni estämään geelin muodostumisen myös lämpötilassa 5°C. Kuitenkin tässäkin tapauksessa todettiin viskositeetin teräviä huippuja ja/tai maksimia jokaisessa lämpötilassa ja lisäaineen väkevyydessä, vaikkakaan nämä vaikutukset eivät olleet niin selviä kuin tuotetta "Alfonic 610-60" käytettäessä, ja muutamissa tapauksissa maksimiviskositeetit, erikoisesti lisäaineen suuremmissa väkevyyksissä ja/tai korkeammissa lämpötiloissa, saattoivat olla tyydyttäviä kaupallista käyttöä varten.

Toiselta puolen ei esiintynyt teräviä viskositeetin huippuja käytettäessä dietyleeniglykoli-monobutyylieetteriä missään lämpötilassa aina 5°C saakka 20 %:n lisäystasolla. Myös käytettäessä lisäaineen alhaisempia määriä olivat viskositeettihuiput 11 29 83231 ja viskositeetin arvot oleellisesti kaikissa laimennuksissa (ei-ionisen aineen väkevyyksissä) alhaisemmat kuin lisäaineita C8-E04,4 ja C2-E01 käytettäessä.

Seuraavassa taulukossa on esitetty ne tulokset, jotka saatiin käytettäessä erilaisia lisäaineväkevyyksiä, laimennusasteita ja lämpötiloja, mutta ne on muunnettu lisäaineen 20 %:n pitoisuuteen ja lämpötilaan 5°C:

Koostumukset Viskositeetti Jähmettymis- lämpötilassa 5°C (Pa.s) piste _ Ei vettä 50 % vettä (°C) "Surfactant T8" pelkästään 1,140 1,240 5 80 % "Surfactant T8"+20 %A 0,086 0,401 -10 80 % "Surfactant T8"+20 %B 0,195 0,218 -2 80 % "Surfactant T8"+20 %C 0,690 0,9 36 3 A = etyleeniglykolimonoetyylieetteri B = dietyleeniglykolimonobutyylieetteri C = "Alfonic 610-60" (C8-4,4EO)

Huom: 1 Pa.s = 10 poisea (esim. 0,218 Pa.s = 218 centipoisea) Esimerkki

Valmistettiin suuritehoinen, tehosteainetta sisältävä, vettä sisältämätön, nestemäinen, ei-ioninen puhdistusaineseos, jolla oli seuraava koostumus:

Aineosa Paino-% "Surfactant T7" 17,0 "Surfactant T8" 17,0 "Dobanol 91-5", happo1 5,0

Dietyleeniglykolimonobutyylieetteri 10,0 "Dequest 2066 1,0 "TPP NW (natriumtripolyfosfaatti) 29,0925 "Sokolan CP5"·* (kalsium-sekvestrausaine) 4,0 "Perborate HoO" (natriumperboraattimonohydraatti) 9,0 T.A-E.D. (tetra-asetyylietyleenidiamiini) 4,5 "Emphipos 5632"^ 0,3 "Stilbene 4" (optinen kirkastusaine) 0,5 "EsperaseV (proteolyyttinen entsyymi) 1,0 "Duet 7 8 7 " b 0,6 "Relatin DM 4050,,b (uudelleensaostumista estävä aine) 1,0 "Blue Foulan Sandolane" (väri) 0,0075

Valmisteen "Dobanol 91-5" esteröimistuote (C^-C^-rasva-alkoholi, joka on etoksyloitu 5 moolilla etyleenioksidia) meri-pihkahappoanhydridin kanssa - puoliesteri.

3o 83231 2) Dietyleenitriamiinipentametyleenifosfonihapon natriumsuola.

3) Kopolymeeri, jossa on suunnilleen yhtä suuret moolimäärät metakryylihappoa ja maleiinihappoanhydridiä, neutraloitu täydellisesti natriumsuolan muodostamiseksi.

4) Fosforihapon ja C^g-C^g-alkanolin osittainen esteri (noin 1/3 monoesteriä ja 2/3 diesteriä).

5) Tuoksu.

6) Natriumkarboksimetyyliselluloosan ja hydroksimetyylisellu-loosan seos.

Tämä seos on pysyvä, vapaasti juokseva, tehosteainetta sisältävä, geeliintymätön, nestemäinen, ei-ioninen puhdistusseos, jossa polyfosfaatti-tehosteaine on pysyvästi suspendoituneena nestemäisessä , ei-ionisessa, pinta-aktiivisen aineen faasissa.

Il

Claims (9)

3i 83231

1. Nestemäinen, vedetön, suuritehoinen pesuaineseos, tunnettu siitä, että se käsittää noin 30-70 paino-% neste-faasia, joka muodostuu nestemäisestä ei-ionisesta pinta-aktiivisesta aineesta ja viskositeettia kontrolloivasta ja geeliintymistä estävästä yhdisteestä, jolla on kaava 1 R' R0(CHCH20)nH (I) jossa R on Ci-C5-alkyyliryhmä, R' on vetyatomi tai CH3 ja n on kokonaisluku 1-4, jota yhdistettä on läsnä sellainen määrä, joka on riittävä pienentämään seoksen viskositeettia sekä vedettömässä tilassa että seoksen jouduttua kosketukseen veden kanssa, siten että se on juoksevaa lämpötilassa alle noin 5eC, eikä geeliinny lisättäessä veteen lämpötilassa alle noin 20°C, pinta-aktiivisen aineen painosuhteen mainittuun yhdisteeseen ollessa 100:1 - 3:1, noin 10-60 % pesuaineen tehostesuolaa suspendoituna mainittuun nestefaasiin, sekä lisäksi ei-ionista pinta-aktiivista ainetta, joka on modifioitu muuttamalla sen vapaa hydroksyyliryhmä sellaiseksi ryhmäksi, jossa on vapaa karboksyyliryhmä, jolloin tämän modifioidun aineen määrä on riittävä alenta-. . maan edelleen sitä lämpötilaa, jossa nestemäinen ei-ioninen pinta-aktiivinen aine muodostaa geelin veden kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että kaavan I yhdiste on alkyleeniglykolimonoalkyylieetteri, edullisesti dietyleeniglykolimonobutyylieetteri.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen seos, tunnettu siitä, että nestemäinen, ei-ioninen pinta-aktiivinen aine on C^o-C^g-rasva-alkoholi, joka on alkoksyloitu 3-12 moolilla C2-C3-alkyleenioksidia moolia kohden rasva-alkoholia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että se sisältää myös hapanta, orgaanista fosforiyhdistettä, 32 83231 jossa on hapan -POH-ryhmä, määrässä, joka lisää pesuaineen tehosteaineen suspension stabiilisuutta nestemäisessä, ei-ionisessa pinta-aktiivisessa aineessa.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi geelinmuodostusta estävänä yhdisteenä polyeetterikarboksyylihappoa määrässä noin 0,5-10 osaa tämän yhdisteen -COOH-ryhmiä 100 osaa kohden polyeetterikarboksyylihappoa, ja nestemäistä ei-ionista pinta-aktiivista ainetta, hapanta orgaanista fosforihappoyhdistettä saostumisenestoaineena määrässä alueella noin 0,01-5 %, ja mahdollisesti yhtä tai useampaa pesuaineen lisäainetta, joka on valittu ryhmästä, jonka muodostavat entsyymit, korroosionestoaineet, vaahdonestoaineet, vaahdon muodostusta pienentävät aineet, sakeutusaineet, dispergoimisaineet, lian suspendoimisaineet, uudelleensaostumista estävät aineet, kellastumista estävät aineet, värit, hajusteet, optiset kirkastusaineet, pH:n modifioimisaineet, pH:n puskuriai-neet, valkaisuaineet, valkaisun stabiloimisaineet, valkaisun aktivoimisaineet ja sekvestrausaineet.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen seos, tunnettu siitä, että se on ainakin oleellisesti vettä sisältämätön.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen seos, tunnettu siitä, että pesuaineen tehosteaineen muodostaa alkalimetallipoly-fosfaatti, että alkyleeniglykolieetteri on dietyleeniglyko-limonobutyylieetteri, ja että nestemäisen ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen muodostaa sekundäärinen Cj^-rasva-alkoho-li, joka on etoksyloitu noin 8 moolilla etyleenioksidia moolia kohden rasva-alkoholia.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen seos, tunnettu siitä, että polyeetterikarboksyylihapon muodostaa noin 5 moolin etyleenioksidia kanssa etoksyloitu Cg-Cn-rasva-alkoholin puoliesteri meripihkahapon tai meripihkahappoanhydridin kanssa, ja että hapan orgaaninen fosforihappoyhdiste on fosforihapon ja Cig-C^g-alkanolin osittainen esteri. 33 8 3 2 31

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että nestemäinen, ei-ioninen pinta-aktiivinen aine on Cg-Cl2“Pr*-m^r*nen alkoholi, joka on etoksyloitu noin 5-20 etyleenioksidiryhmän kanssa, ja että glykolieetteri on dietyleeniglykolimonobutyylieetteri.