ITMI930350A1 - Composizioni per il lavaggio di materiali tessili - Google Patents
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Description
La presente invenzione riguarda composizioni per il lavaggio di materiali tessili in cicli automatici caratterizzate del fatto che gli additivi builder contenuti nelle stesse sono costituiti da, o comprendono in miscela con builder convenzionali, uno o pi? poliamminoacidi a concentrazione inferiore al 5% in peso .
Con il termine di ?materiale tessile", nel contesto della presente descrizione, si intender? riferirsi a materiali tessuti o sotto forma di fibre, sia naturali che sintetici.
Con la definizione di "composizione", di "formulazione" o di formulato" si intender? nel presente contesto riferirsi ai corrispondenti prodotti destinati al lavaggio.
E' ampiamente noto che i prodotti per la detergenza sono tra i responsabili della presenza di fosforo nelle acque: tra tutti ? stato evidenziato l'effetto del tripolifosfato di sodio (STPP) utilizzato come builder.
Sono parimenti noti gli sforzi rivolti alla ricerca di alternative ai polifosfati, ma le soluzioni di volta in volta tentate non sempre hanno fornito risultati soddisfacenti in quanto, rimuovendo o diminuendo il contenuto di STPP nei formulati, l'incidenza sul processo di lavaggio ? maggiore di quella attesa dalla sola diminuzione del potere sequestrante della matrice detergente.
Questo fatto deriva dall'impossibilit? di individuare un prodotto che possegga le stesse caratteristiche dell'SPTT, cio?, oltre al controllo della durezza delle acque, l'azione tamponante, la dispersione dello sporco e l'azione antiridepositante .
Il sostituto al STPP pi? comunemente usato in tali formulati attualmente ? la zeolite A (alluminosilicato di sodio).
Attualmente la zeolite A viene utilizzata nelle formulazioni sia in polvere che liquide.
Sul piano degli effetti nocivi sull'ambiente, questo prodotto ? accettabile: non crea rischi per le acque e non aumenta il carico di BOD degli impianti di trattamento dei reflui, essendo inorganico e insolubile.
Dal punto di vista della detergenza, ha buone capacit? di assorbimento verso i coloranti ed i pigmenti rilasciati dai tessuti e la sua capacit? di scambio ionico aumenta con la temperatura. Per contro, ha cinetiche di scambio non veloci, specie verso lo ione magnesio, non esercita azione tamponante e deve essere dispersa.
Pertanto la zeolite A viene utilizzata sempre in associazione con altri componenti (detti additivi builder o cobuilders) .
I prodotti attualmente impiegati a tale scopo, in associazione con la zeolite A, sono sali sodici di acidi policarbossilici polimerici.
Tra gli acidi policarbossilici polimerici valutati, quelli che si sono dimostrati pi? validi sono i copolimeri tra acido acrilico ed anidride maleica.
Questi prodotti sono buoni agenti complessanti, hanno buon potere disperdente ed antiprecipitante, migliorano la struttura dei detersivi impedendo la formazione di grumi.
Essendo noto che i prodotti policarbossilici polimerici, essendo dotati di scheletro -C-C-, posseggono una biodegradabilit? piuttosto lenta, sono stati fatti intensi sforzi per la messa a punto di composti alternativi dotati di analoghe prestazioni e migliorata biodegradabilit?.
Il miglioramento delle biodegradabilit? ? stato il punto di partenza per la definizione di builders alternativi a quelli attuali. Cos? sono stati studiati copolimeri di anidride maleica e/o acido acrilico con sostanze naturali tipo amido o destrine, copolimeri di anidride maleica e sostanze in grado di introdurre gruppi allilici e vinilici, copolimeri anidride maleica/ossido di etilene, copolimeri acido gliossilico/formaldeide, ecc. , e tuttavia i risultati sono ancora lontani dalle aspettative. Attualmente, la maggior parte dei detersivi contiene dal 2 al 4% di polimeri, usualmente acrilico-maleici, anche in combinazione con altri builders.
? anche noto (brevetto inglese nr. 1.404.814) che poliamminoacidi funzionalizzati possono fungere da tensioattivi, essendo ottenuti per reazione di derivati poliimmidici con animine alifatiche a lunga catena; dal controllo del tipo di catena di quest'ultima o dal grado di polimerizzazione della poliimmide nascono le possibilit? di scelta delle caratteristiche finali del poliamminoacido di interesse.
Tuttavia non sembra che i prodotti descritti nel brevetto inglese in questione posseggano al massimo grado quell'insieme di caratteristiche che ne possano diversificare l'uso rispetto a quello indicato, in qualsiasi impiego, caratteristiche che possiamo riassumere in biodegradabilit?,?non tossicit?, mancanza di effetti irritanti, elevata solubilit? nell'acqua, caratteristiche che, unite alle propriet? detergenti, determinano l'applicabilit? e la versatilit? d'uso nelle conseguenti formulazioni .
?' parimenti noto, dalla domanda italiana nr. 20145 A/90 che poliamminoacidi , o loro derivati, possono essere usati come builders o co-builders nella formulazione di detergenti, presentando ottime propriet? complessanti nei confronti del calcio e inibendo la formazione di germi cristallini di CaC03 quando utilizzati a concentrazioni non inferiori al 5%.
I prodotti illustrati nella suddetta domanda mostrano buona efficienza come complessanti, elevata stabilit? alla temperatura e al pH, non sono tossici, non irritano e sono totalmente biodegradabili, il che renderebbe il loro impiego completamente esente da problemi ambientali.
Tuttavia l'uso di concentrazioni quali quelle indicate nella suddetta domanda potrebbe dar luogo a problemi di eccessivi carichi organici negli effluenti.
La Richiedente ha ora trovato, ci? che costituisce l'oggetto della presente invenzione, che il summenzionato inconveniente pu? essere completamente eliminato impiegando formulazioni detergenti comprendenti, come builders o co-builders, poliamminoacidi in concentrazioni comprese fra 0,5 e 5% in peso; particolari vantaggi sono stati riscontrati utilizzando poliaspartati .
Il risultato ? tanto piu sorprendente in quanto ? noto che aminoacidi (quali l'acido L-aspartico e l'acido L-glutammico, pur presentando buone capacit? complessanti nei confronti dei metalli di transizione, non sono in grado di formare complessi stabili con i metalli alcalini o alcalino-terrosi (Angew. Chem. Ind.; Ed. inglese, 29(1990) 1090-1103).
Pertanto, nella sua forma pi? ampia, l'invenzione riguarda composizioni adatte al lavaggio di materiale tessile, caratterizzate dal fatto di contenere tensioattivi ed altri sali .
Come tensioattivi anionici citiamo, a titolo di esempio, i sali sodici, potassici o ammonici di acidi grassi a catena lineare da 10 a 20 atomi di carbonio, gli alchilsolfati, gli alchilbenzensolfonat i , gli alcansolfonati , gli idrossialcansolfonati, gli alchensolfonati e gli alchiletossisolfati; citiamo inoltre solfonati vari come alchilsolfosuccinati e Nacil-N-metiltaurinati alcalini e/o ammonici, ecc., o loro miscele. Come tensioattivi non-ionici, citiamo, a titolo di esempio, i prodotti di condensazione dell'ossido di etilene con sostanze contenenti idrogeno attivo, come gli acidi grassi, aventi da 10 a 20 atomi di carbonio, nonch? le ammidi, gli alcooli grassi e le animine, i sucrosoesteri, e gli alchilfenoli con catene alchiliche aventi da 6 a 12 atomi di carbonio; come tensioattivi non-ionici possono inoltre essere citati gli ammino ossidi.
Come tensioattivi anfolitici, citiamo in generale i composti derivati da ammine alifatiche, caratterizzate da almeno una catena avente da 8 a 18 atomi di carbonio e da almeno una catena contenente un gruppo anionico idrofilo per esempio un gruppo carbossilico o un gruppo solfonico.
I complessanti di cationi alcalino-terrosi secondo l'invenzione, sono comunemente definiti come "builders" ed esercitano come altrove citato molteplici azioni positive ai fini di un buon risultato di lavaggio. Tra queste azioni una delle pi? importanti consiste nel sequestrare gli ioni metallici e in particolare quelli alcalino-terrosi costituenti la durezza delle acque (Ca<++>, Mg<++>). Vengono suggeriti come "builders", nella tecnica nota, composti inorganici, quali ad esempio sali alcalini solubili in acqua, come carbonati, silicati ecc., o composti insolubili in acqua quali gli alluminosilicati, per esempio le zeoliti naturali o sintetiche; vengono inoltre suggeriti composti organici solubili in acqua quali i sali alcalini o ammonici di acidi policarbossilici (citrico, carbossimetilossisuccinico, ossidisuccinico ecc .)
Fra i candeggianti ottici pi? adatti per il lavaggio e la sbianca contemporanei si possono elencare i candeggianti dalle serie DAA (derivati dall'acido amminostilben-disolfonico) , i candeggianti della serie DP (pirazolinici) e i candeggianti della serie AC (ammino-cumarinici).
Laddove richiesto, dette formulazioni possono contenere quali agenti sbiancanti, composti ossidanti o riducenti quali ad esempio l'acqua ossigenata, il perborato di metalli alcalini, preferibilmente sodio, il percarbonato di sodio, ipocloriti, cloriti, fosfiti, idrosolfiti.
Nel caso dell'uso di persali o acqua ossigenata in formulazioni per il lavaggio a bassa temperatura ? suggerito l'impiego di attivatori di sbianca quali ad esempio la tetraacetiletilendiamina, il TAGU, il pentacetilglucosio, il nonanoil fenolo solfonato (sale sodico) etc.
In alternativa, per esigenze di lavaggio a bassa temperatura, ? possibile l'impiego di perossidi organici, quali il peracetico, il dodecandiperdioico, lo ftalimminocapronico, etc .
Oltre ai componenti gi? citati, i forulati secondo l'invenzione possono ovviamente contenere altri comuni ingredienti, quali ad esempio profumi, agenti antischiuma, stabilizzanti, antiimpaccanti, agenti tampone, agenti protettori dei colori, che agiscono in fase di lavaggio e infine riempitivi quali ad esempio il solfato sodico.
Contengono inoltre almeno un poliamminoacido, anche parzialmente salificato a concentrazione compresa fra 0,5 e 5% in peso, ed eventualmente un cobuilder convenzionale scelto fra i copolimeri di anidride maleica e/o acido acrilico con sostanze naturali tipo amido o destrine o glucosio, copolimeri di anidride maleica ed acido acrilico, copolimeri di anidride maleica e composti con gruppi allilici o vinilici, copolimeri anidride maleica/ossido di etilene, copolimero acido gliossilico-/formaldeide ed altri polielettroliti .
Il peso molecolare dei poliamminoacidi impiegabili pu? essere compreso fra 1.000 e 300.000, preferibilmente fra 10.000 e 100.000, con grado di salificazione preferibilmente fra 70 e 85%.
Nelle formulazioni secondo la presente invenzione possono impiegarsi tutti gli amminoacidi descritti nella summenzionata domanda di brevetto italiano nr. 20145 A/90, ivi compreso l'acido poliaspartico ed i suoi sali.
Una composizione esemplificativa, ancorch? non limitativa, delle formulazioni detergenti secondo l'invenzione pu? essere la seguente:
tensioattivi 5-40% in peso
zeolite 4A 5-50% in peso
polimero 0 ,5-5% in peso sodio perborato tetraidrato 0-30% in peso tetraacetiletilendiammina 0-5% in peso sodio disilicato 0-10% in peso sodio carbonato 5-25% in peso
CMC 0-2% in peso enzimi 0-1%
profumo, antischiuma ecc. 0-2%
sodio solfato H20 a 100.
Un ulteriore dettaglio applicativo si ricaver? dalla lettura della seguente sezione esemplificativa, dove viene anche messa in evidenza l'efficacia dei prodotti in questione.
ESEMPIO
Sono state effettuate prove di lavaggio utilizzando formulazioni contenenti sali sodici di poliamminoacidi come cobuilders e copolimeri maleico-acrilici quali riferimento, con peso molecolare medio di 75.000, salificati per l'85% e a rapporti in peso fra i due monomeri di 1:2, nonch? loro miscele.
Le condizioni di prova sono state le seguenti: tessuti campione EMPA 103 (strisce combinate)
tessuto WfK bianco temperatura di lavaggio 90 ?C
durezza dell'acqua 40 ?fH
pH del lavaggio 10, 5
concentrazione del detergente 10 g/1
La composizione (% in peso) del detergente impiegato era la seguente:
Non ? stata aggiunta carbossimetilcellulosa al fine di mettere in migliore evidenza le prestazioni dei polimeri; sono stati inoltre esclusi sbiancanti ottici.
Le prove sono state realizzate senza polimero, in presen-za del copolimero acrilico/maleico, in presenza di due differenti campioni di acido poliaspartico ed in presenza di una miscela di copolimeri acrilico/maleico ed acido poliaspartico.
I risultati sono riassunti nelle tabelle 1 e 2.
Dai dati della tabella 1 si deduce che il poliaspartato mostra prestazioni in detergenza almeno confrontabili con quelle presentate dai copolimeri commerciali.
In tabella 2 sono riportati i valori di incrostazioni residue su cotone a diversi cicli di lavaggio, con i formulati citati .
Dai dati di tabella 2 si ha la conferma che l'acido poliaspartico presenta prestazioni in detergenza primaria e secondaria perfettamente accettabili e comunque equivalenti a quelle dei copolimeri commerciali.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1. Composizioni in polvere e liquide, adatte al lavaggio di materiale tessile, comprendenti dal 5 al 40% in peso di uno o pi? tensioattivi, dal 5 al 50% in peso di zeolite A, dallo 0,5 al 70% in peso di uno o pi? additivi scelti fra agenti sbiancanti, attivatori, builders, enzimi, stabilizzanti, antischiuma, profumi e dallo 0,5 al 5% in peso di almeno un poliamminoacido come tale o parzialmente salificato ed eventualmente da 0,2% al 2,5% di un cobuilder convenzionale scelto tra i copolimeri di anidride maleica e/o acido acrilico con sostanze naturali tipo amido o destrine o glucosio, copolimeri di anidride maleica ed acido acrilico, copolimeri di anidride maleica e composti con gruppi allilici o vinilici, copolimeri anidride maleica/ossido di etilene, copolimero acido gliossilico/formaldeide .
- 2. Composizioni detergenti secondo la precedente rivendicazione nelle quali il poliamminoacido ? l'acido poliaspartico.
- 3 . Composizioni detergenti secondo la rivendicazione 1 nelle quali il poliamminoacido ? presente come sale con un grado di salificazione variabile fra 0 e 100%.
- 4. Composizioni detergenti secondo la precedente rivendicazione nelle quali il poliamminoacido ? presente come sale sodico, potassico o ammonico.
- 5. Composizioni detergenti secondo le rivendicazioni 2 e 3 nelle quali il poliamminoacido ? presente in concentrazione del 4%.
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