HUT66420A

HUT66420A - Comtositions for textile material washing

Info

Publication number: HUT66420A
Application number: HU9400532A
Authority: HU
Inventors: Vosel Annick Du; Giuseppe Muratori; Edoardo Faccetti; Paolo Colombo; Santina Verzellino
Original assignee: Enichem Spa
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 1994-11-28
Also published as: MXPA94001356A; EP0612842A3; ITMI930350A0; HU9400532D0; BR9400654A; ITMI930350A1; IT1263963B; KR940019849A; JPH06299192A; EP0612842A2; CN1094086A; AU5527394A; ZA941145B; PL302324A1; CA2116320A1; NZ250923A

Description

A találmány textil anyagok automatikus ciklusokban való mosásához alkalmas készítményekre vonatkozik, melyekre jellemző, hogy az általuk tartalmazott mosási hatékonyságot fokozó adalékanyag — hagyományos, mosási aktivitást fokozó adalékanyag mellett — egy vagy több poliaminosavból áll vagy ez(eke)t is tartalmaz, 5 % alatti mennyiségben.

A jelen leírás keretei között a textil anyagok fogalom alatt szövet anyagokat vagy akár természetes eredetű, akár mesterséges textil szálakat értünk.

A készítmény, kompozíció, szer kitétel alatt azokat a termékeket értjük a találmány leírása során, amelyek textil anyagok mosására használatosak.

Széleskörben ismert, hogy a detergens anyagok azok között az okok között szerepelnek, amelyek következtében foszfát kerül a vízbe; valamennyi ilyen anyag közül a nátrium-tripolifoszfát /STPP/, melyet detregens mosóhatást fokozó anyagként használnak, aktivitása a leginkább bizonyított.

Az is ismert, hogy különböző erőfeszítéseket tesznek a polifoszfátok helyett más alternatívák kidolgozására, de a talált megoldások időről időre nem mindig megfelelő eredményeket biztosítanak, mert ha az STPP-t el is hagyják vagy mennyiségét csökkentik a készítményben, ennek a mosási eljárásra tett negatív hatása nagyobb, mint ami előre várható lenne abból eredően, hogy a detergens mátrix hatása valamely anyag elhagyása folytán egyszerűen lecsökken.

Ez a hiányosság oda vezethető vissza, hogy nem sikerült olyan anyagot behelyettesíteni a készítményekbe, amely ugyanolyan jellemzőkkel rendelkezik, mint az STPP, azaz a vízkeménység szabályozása mellett pufférként is hat, szenny felszabadító és szenny diszpergáló szer, és a szennyeződés újra lerakódása elleni hatást is kifejt.

A legszélesebb körben alkalmazott vegyület az ilyen jellegű készítményekben az STPP helyettesítésére a Zeolit A (nátrium-alumínium.-szilikát) .

Ez idő szerint a Zeolit A-t úgy por alakban lévő, mint folyékony készítményekben egyaránt használják.

A környezetre való negatív hatást illetően: ez a termék elfogadható, nem jelent kockázatot a víztisztaság szempontjából és, miután szervetlen és oldhatatlan, nem növeli a költségterheket a hulladék vizek kezelési lehetőségeit tekintve .

A deteregens hatás szempontjából a Zeolit A jó adszorpciós képességgel rendelkezik, a textilből felszabaduló színezék és pigment tekintetében, és ioncserélő képessége a hőmérséklet növekedésével együtt növekszik.

Hátránya lassú kinetikai csereképessége, különösen magnéziummal szemben, a pufferoló képesség hiánya, és az, hogy diszpergálni kell.

Ezért, a Zeolit A-t mindig más komponensekkel együtt használják (ezeket mosóhatás fokozó adalékok-nak, társmosóhatás fokozok-nak nevezik).

Az ilyen célra Zeolit A-val együtt jelenleg használt anyagok a polimer polikarbonsavak nátrium sói.

Azok között a polimer polikarbonsavak között, amelyeket ilyen célra alkalmasnak találtak, az akrilsav-maleinsav anhidrid kopolimerek bizonyultak a leghatásosabbnak.

Ezek a termékek jó komplexképző szerek, jó szennyeződés diszpergáló képességük van, és hatékony újra lerakódást gátló anyagok, javítják a tisztító detergensek struktúráját, megelőzik a csomóképződési hajlam kialakulását.

Annak a ténynek tulajdoníthatóan, hogy — amint jól ismert — a polimer polikarbonsavak -C-C- vázzal rendelkeznek, ezért meglehetősen lassú a biológiai úton való lebomlásuk, komoly erőfeszítések történtek alternetív vegyületek kifejlesztésére, melyek hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, azonban biológiai lebonthatóságuk jobb.

A biológiai lebonthatóság volt a kiindulópont olyan mosóképesség fokozó anyagok kifejlesztéséhez, melyek a jelenleg használt mosóképesség fokozó anyagok értékes helyettesítőinek bizonyulhatnak. így, maleinsav anhidrid és/vagy akrilsav természetes vegyületekkel, mint például keményítővel vagy dextrinekkel képezett kopolimerjei, maleinsav anhidrid allil- és vinil-egységeket szolgáltató vegyületekkel képezett kopolimerjei, maleinsav anhidrid/etilén-oxid kopolimerek, glioxilsav/formaldehid kopolimerek, és hasonlók tanulmányozása után sajnálatos módon az eredmény igen távol volt az elérni kívánt céltól.

Jelenleg a legtöbb, mosószerben alkalmazott detergens tartalmaz 2-4 % polimert, rendszerint akrilsav-maleinsav kopolimert, egyéb mosóhatású anyaggal is kombinálva.

Ugyancsak, ismert (lásd az 1 404 814 sz. nagy-britanniai szabadalom leírását), hogy funkcionalizált poliaminosavak alkalmazhatók felületaktív anyagként; ezek a vegyületek poliimid-származékok és hosszú szénláncú alifás aminok reakciójával állíthatók elő; az utóbbi szénlánc-típusának megválasztása vagy a poliimid polimerizációs fokának megválasztása révén lehetőség van a kívánt poliaminosav végső karakterisztikájának célzott alakítására.

Azonban, a fenti szabadalmi leírásból ismert termékek nem rendelkeznek tulajdonságaiknak egy olyan kívánt egyensúlyával, mely alkalmassá tehetné őket az általánosabb felhasználásra, mint amit a leírásban ismertetnek, azaz, csupán rövid felsorolásként, olyan tulajdonságokról van szó, mint a biológiai lebonthatóság, toxicitás hiánya, irritáló hatás hiánya, nagy vízoldhatóság, mely — detergens tulajdonságok mellett — meghatározza az alkalmazhatóságot és a felhasználás többrétűségét az elkészítendő kompozíciókban.

A 454 126 sz. Európai szabadalmi leírásból ugyancsak ismert, hogy a poliaminosavak vagy származékaik használhatók mosóhatás fokozó anyagként vagy társ-mosóhatás fokozó anyagként detergens készítményekben, miután különlegesen jó kalcium komplex-képző tulajdonságokkal rendelkeznek és elősegítik a CaCO₃ kristály csírák képződését, feltéve, hogy 5 %-nál nem kisebb koncentrációban alkalmazzák őket.

A fenti szabadalmi leírás szerinti termék komplexképző szerként igen jó hatású, nagy hő- és pH-stabilitással rendelkezik, nem toxikus, nem irritatív, és teljesen lebontható biológiai úton, mindezek a sajátságok alkalmassá tehetnék • · · « · • « * · ♦ • · * · ·

- 6 ezeket a vegyületeket környezetszennyezési problémák felmerülése nélküli alkalmazásra.

Hátrányként jelentkezik azonban, hogy a leírt, javasolt koncentrációkban való felhasználás felesleges szervesanyag terhelés veszélyéhez vezethet a szennyvizekben.

A találmány értelmében azt találtuk, és ez a találmány lényege, hogy a fenti hátrányok teljes mértékben kiküszöbölhetők, ha olyan detergens készítményeket alkalmazunk, amelyekben a poliaminosavak koncentrációja a 0,5 t% és 5,0 t% tartományon belül van; különösen előnyösnek bizonyult poliaszparginsav-származékok alkalmazása.

Ez az eredmény annál is meglepőbb, mert ismeretes, hogy bár ezek jó átmenetifém komplexképző képességgel rendelkeznek, olyan aminosavak, mint az L-aszparginsav és L-glutaminsav, nem. képesek alkálifémekkel vagy alkáli földfémekkel stabil komplexek képzésére /Angew, Chem. Ind. English Ed., 29 (1990) 1090-1103/.

Ezért, legtágabb formájában, a találmány textil anyagok mosásához alkalmas kompozíciókra vonatkozik, melyeket az jellemez, hogy felületaktív anyagokat és más sókat tartalmaznak.

Anionos felületaktív anyagokként, csupán példaként megemlítjük az egyenes szénláncú, 10-20 szénatomos zsírsavak nátrium-, kálium- és ammónium sóit, alkilszulfátokat, alkil-benzilszulfonátokat, alkánszulfonátokat, hidroxi-alkánszulfonátokat, alkénszulfonátokat és alkil-etoxiszulfátokat; hivatkozni kívánunk továbbá különböző szulfonátokra, ilyenek • · · · • · « · · • · · · • · az alkil-szulfoszukcinátok és N-acil-N-metil-taurinok alkálifém- és/vagy ammónium sói, és ezek keverékei.

Nemionos felületaktív anyagként megemlítjük ugyancsak példaként az etilén-oxidnak aktív hidrogénatomot tartalmazó vegyületekkel, például 10-20 szénatomot tartalmazó zsírsavakkal képezett kondenzációs termékeit; úgyszintén amidokat, zsíralkoholokat és aminokat, szukróz-észtereket és 6-12 szénatomos alkil-résszel rendelkező alkil-benzolokat; nemionos felületaktív anyagokként hivatkozunk az aminoxidokra is.

Amfolitikus felületaktív anyagokként említjük általában azokat a vegyületeket, melyek alifás aminokból származnak, és melyeket egy legalább 8-18 szénatomot tartalmazó lánc és legalább egy hidrofil anion-egység, mint például karboxilvagy szulfonsav-csoport jelenléte jellemez.

Azok az ágensek, amelyek komplex alkáli földfém kationok a találmány szerinti értelmezésben, általában mosóhatás fokozó anyagként definiálhatók, és, amint már említettük, több különböző, kedvező tulajdonsággal rendelkeznek a jó textil mosó hatás eléréséhez. Ezek közül a hatások közül egyik legfontosabb a fém-ionok elkülönítése, elsősorban az alkálifém ionoké, melyek a vízkeménységben hatnak közre (Ca⁺⁺, Mg⁺⁺). Mosóhatás fokozó anyagként a technika állása szerint javasoltak már különböző szervetlen vegyületeket, ilyenek például a vizoldható alkálisók, mint karbonátok, szilikátok, stb., vagy vízoldhatatlan vegyületek, mint alumínium-szilikátok, például természetes vagy szintetikus zeolitok; továbbá vízoldható szerves vegyületeket, mint ·· · · · • · • · · ·· • · · · · • · • · · · * * · ··· ·.* · ··;·

- 8 például a polikarbonasavak (citromsav, metoxi-karbonil-borostyánkősav, oxi-diborostyánkősav, és így tovább) alkálifém- vagy ammónium sóit.

A legalkalmasabb optikai fehérítőszerek között, melyek egyidejűleg textil mosási és fehérítési célra hatásosak, a DAA-ból (amino-antimon-diszulfon-származékok) DP-ből (pirazolon-származékok) és AC-ból (amino-kumarin-származékok) álló sorozatokat lehet e helyen megemlíteni.

Bármikor, amikor ez szükséges, az említett kompozíciók tartalmazhatnak fehérítő szerként oxidáló vagy redukáló hatású vegyületeket, ilyenek például a hidrogénperoxid, alkálifém-perborátok, előnyösen nátrium-perborát, nátrium-perkarbonát, hipokloritok, kloritok, foszfitok, hidrofoszfitok.

Abban az esetben, ha a készítmények per-sókat vagy hidrogénperoxidot tartalmaznak, alacsony hőmérsékleten való textil mosáshoz, javasolható fehérítő aktivátorok alkalmazása, mint például tetraacetilén-diamin, TAGÚ, pentaacetil-glükóz, nonanoil-fenilszulfonát, /nátriumsó/, és hasonlók.

Alternatív megoldásként, alacsony hőmérsékleten történő mosás céljaira, szerves peroxidok is alkalmazhatók, mint perecetsav, dodekán-diperdionsav, ftálimino-kapronsav, és hasonlók.

A már említett hatóanyagok mellett a találmány szerinti készítmények nyilvánvalóan tartalmazhatnak egyéb szokásos alkotókat, mint például illatosítóanyagokat, habzáscsökkentő anyagokat, stabilizálószereket, kiválás elleni szereket, * · « ·

puffereket, az egész mosás folyamára szín-védő ágenseket, és, végül, töltőanyagokat, mint például a nátriumszulfát.

Továbbmenve, a találmány szerinti készítmények tartalmaznak legalább egy poliaminosav-vegyületet — mely részlegesen szilárd formában is lehet — 0,5-5,0 t% koncentráció intervallumon belül, és tartalmazhatnak egy szokásos társ-mosóhatás fokozó anyagot is, a következők közül: maleinsav anhidrid és/vagy akrilsav természetes anyagokkal, így keményítővel, dextrinekkel vagy glükózzal képezett kopolimer je; maleinsav anhidrid és allil vagy vinil egységekkel rendelkező vegyületek kopolimerjei, maleinsav anhidrid/etilén-oxid kopolimerek, glioxilsav/formaledehid kopolimer, és még más polielektrolitek is szóbajöhetnek.

Az alkalmas poliaminosavak molekulatömege 1000 - 3000 000, előnyösen 10 000 - 100 000 között van, előnyösen 70-85 % sóvá alakítási fokkal.

A találmány szerinti készítményekben mindazok az aminosavak használhatók, amelyeket a hivatkozott 454 126 sz. közzétett Európai szabadalmi leírásban ismertetnek, beleértve a poliaszparginsavat és sóit.

Példaként, azonban semmiképpen sem korlátozó jelleggel a találmány szerinti detergens szer összetétele a következő lehet:

felületaktív anyag

4A Zeolit polimer

5-40 t%,

5-50 t%,

0,5-5 t%, nátrium-perborát-tetrahidrát 0-30 t%,

- 10 -	f·· · ·· ··«« . • · ♦ 1 ♦ ·· ··♦ · < • · · · • · · ·· ·
tetraacetil-etilén-diamin	0-5 t%,
nátrium-diszilikát	0-10 t%,
nátrium-karbonát	5-25 t%,
CMC	0-2 t%,
enzimek	0-1 t%,
illatanyag, habzásgátló, stb.	0-2 t%,
nátrium-szulfát + víz kiegészítve	100 %-ra

A következő példa a találmány további illusztrálására szolgál. A találmány szerinti készítmények hatásosságát ugyancsak bizonyítottuk.

Példa

Mosási teszteket végeztünk, olyan készítményeket alkalmazva, melyek egyrészt poliaminosavak nátriumsóját tartalmazták társ-mosóhatás fokozó anyagként, másrészt, összehasonlításként, 85 %-ban sóvá alakított 1:2 maleinsav-akrilsav kopolimert (móltömeg: 75 000), illetőleg ezek keverékét.

A vizsgálati körülmények az alábbiak voltak:

Vizsgált textíliák	EMPA 103 (kombinált csíkok) Fehér WFK szövet
Mosási hőmérséklet	90°C
Víz keménység	40°fH

, 5

Mosó folyadék pH

Detergens koncentráció g/1 • · · · · « · · · ·4 • ·· 9 ·♦. 9»· ·« • · · 4» • · · · · ·

- 11 Az alkalmazott detergens készítmény összetétele (%-os érté kek t%-ban megadva) a következő volt:

11- 13 szénatomos alkil-benzilszulfonát7,0

12- 22 szénatomos szappan2,0

Lialet-145.7 EO /oxo-(14-15 szénatomos)-alkohol+ 7,0 mól etilén-oxid/5,0 polimer0-4

4A Zeolit27,0 nátrium-perborát-tetrahidrát20,0 tetraacetil-etilén-diamin4,0 nátrium-disziiikát3,0 nátrium-karbonát10,0 enzim0,4 nátrium-szulfát + H₂O 100-ra kiegészítve.

Karboxi-metil-cellulózt (CMC) egyáltalán nem adagoltunk, annak érdekében, hogy jobban igazoljuk a polimer előnyös hatását; nem alkalmaztunk továbbá optikai fehérítőt sem.

A teszteket lefolytattuk polimer nélkül; akrilsav/maleinsav kopolimer jelenlétében; két különböző poliaszparginsav minta jelenlétében; és akrilsav/maleinsav kopolimerek és poliaszparginsav keverék jelenlétében.

Az eredményeket a következő, 1. és 2. táblázatokban összegeztük.

9·<· • » • « « · « • · ·» «β

1. Táblázat (detergens képesség)

	1	2	3	4	5
olajos szennyeződés	23,7	25,1	26,6	26,1	26,3
protein szennyeződés	55,2	57,2	57,7	55,5	56,8
oxidálható szennyeződés	48,2	53,5	52,1	52,4	52,8
átlagos érték	42,4	45,3	45,5	44,7	45,3

Meqj egyzések = nincs polimer = akrilsav/maleinsav kopolimer nátrium só (85 %);

molekulatömeg 75 000 (4 %) = poliaszparginsav nátriumsó (80 %); molekulatömeg 12 000 (4 %) = poliaszparginsav nátriumsó (80 %); molekulatömeg 70 000 (4 %) = akrilsav/maleinsav kopolimer (2 %) + poliaszparginsav nátriumsó, molekulatömeg 70 000 (2 %).

Az 1. táblázat adataiból megállapítható, hogy a poliaszparginsav só olyan detergens tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek legalább olyan jók, mint a szokványos kopolimereké.

A 2. táblázatban feltüntetett adatok a pamuton maradt lerakodott maradék értékét tükrözik, különböző számú mosási ciklus után, ezeket az értékeket az előzőek szerinti készítmények használata után mértük.

2. Táblázat (hamutartalom)	5
1	2	3	4
5 ciklus	0,5	0,5	0,5	0,4	0,5
10 ciklus	1,1	0,6	1,0	0,7	0,7
15 ciklus	1,4	0,7	1,1	0,8	0,8

A 2.

táblázat adatai igazolják, hogy a poliaszparginsav só primer és szekunder detergens tulajdonságokkal rendelke zik, melyek tökéletesen elfogadhatók, és egyáltalán nem ekvivalensek a szokványos, kereskedelmi forgalomból beszerezhető kopolimerekkel.

Claims

1. Poralakú és folyékony kompozíciók, textil anyagok mosásához, azzal j ellemezve , hogy 5-40 t% menynyiségben egy vagy több felületaktív anyagot, 5-50 t% menynyiségben Zeolit A-t, 0,5-70 t% mennyiségben egy vagy több, fehérítők, fehérítő aktivátorok, mosóhatás javító anyagok, enzimek, stabilizáló szerek, habzásgátló szerek, illatosító anyagok közül választott adalékanyagot, és 0,5-5 t% mennyiségben legalább egy poliaminosavat, akár úgy, amint van, akár részlegesen sóvá alakított formában, és adott esetben 0,2-2,5 t% önmagában ismert társ-mosóhatás javító anyagot tartalmaznak, mely utóbbi a következők közül kerül ki: maleinsav anhidrid és/vagy akrilsav természetes anyagokkal, mint keményítővel vagy dextrinekkel vagy glükózzal képezett kopolimerjei, maleinsav anhidrid/akrilsav kopolimerek, maleinsav anhidrid és allil- vagy vinilcsoportokat tartalmazó vegyületekkel alkotott kopolimerjei, maleinsav anhidrid/etilén-oxid kopolimerek, glioxiisav/formaldehid kopolimerek.

2. Az 1. igénypont szerinti detergens kompozíció, azzal jellemezve, hogy poliaminosavként poliaszpergilsavat tartalmaz .

3. Az 1. igénypont szerinti detergens kompozíció, azzal jellemezve, hogy a poliaminosavat só formában tartalmazza, és a sóképzési fok 0-100 %.

• * ······ • *4 • •9·· • · • · · • ···· ♦ ·

4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti detergens kompozíció, azzal jellemezve, hogy a poliaminosavat nátrium-, kálium- vagy ammóniumsó formában tartalmazza.

5. A 2. és 3. igénypont szerinti detergens kompozíció, azzal jellemezve, hogy a poliaminosavat 4 % koncentrációban tartalmazza.