NL7915011A - Wasverzorgingspreparaat, dat verstijfseld, plantaardig zetmeel en kwaternaire ammoniumverbinding bevat. - Google Patents

Description

- 1 ........

* if Ί1&· ................ ~~................. ' ...... ................. “ .......... .............................. .......“Ί i

I "WASVERZORGINGSPREPARAAT, DAT VERSTIJFSELD, PLANTAARDIG ZETMEEL EN

i KWATERNAIRE AMMONIUMVERBINDING BEVAT".

i i ; I De uitvinding heeft betrekking op preparaten en werkwijzen voor het bereiden van vloeibare dispersies, die gestabiliseerd, verstijfseld, plantaardig zetmeel en kwaternaire ammonium-verbindingen bevatten. De uitvinding heeft met name betrekking op preparaten voor het verlenen of herstellen van een aangename textuur aan of bij pasgewassen wasgoed.

De uitvinding voorziet in een wasverzorgingsprepa-raat, dat een gestabiliseerd, verstijfseld, plantaardig zetmeel en een kationogene (dat wil zeggen kationactieve) antistatische en/of verzachtende kwaternaire ammoniumverbinding bevat. Men kan het preparaat gebruiken ter verzorging van wasgoed, wanneer men het wasgoed een greep wil geven of de greep van het wasgoed wil herstellen zonder de nadelige ruwheid of stijfheid, die vaak met een stijfselbehande- : ling samengaat. Als nader zal worden beschreven worden vloeibare zetmeeldispersies in water verstijfseld en gestabiliseerd door het verstijfselde zetmeel te behandelen met een alkalische verbinding j tot een pH van 10 tot 13. De preparaten bevat 0,25 tot 10% kwater- j naire ammoniumverbinding en hebben een pH van 4 tot 11. j

Stabilisatie van vloeibare zetmeeldispersies ter1 | voorkoming van retrogradatie van verstijfseld zetmeel is bekend. j i

Retrogradatie is een verschijnsel, dat wordt toegeschreven aan | 7915011 it — 2 — molekulaire reassociatie van zetmeel tot polymere vormen, die eerder zijn afgebroken door warmte of behandeling met zuren, enzymen of oxydatie.

Het Amerikaanse octrooischrift 2.014.794 5 beschrijft inhibitie van de stremming van zetmeeloplossingen door | toevoeging van kleine hoeveelheden vetalkoholsulfaten.

| Het Amerikaanse octrooischrift 2.702.755 be schrijft de bereiding van stabiele maiszetmeeldispersies in water door natriumhydroxyde toe te voegen tot een pH van 10 tot 12 i

I 10 en dergelijke dispersies onder roeren 5 tot 30 min. te verhitten op 60 tot 7.1 °C, gevolgd door afkoeling en neutralisatie tot pH

5,5 tot 7. Men zegt niets over de opneming van kwaternaire ammo-niumverbinding of dat de werkwijze stabiele combinaties oplevert van zetmeel en antistatisch en/of verzachtende kwaternaire ammonium-: 15 verbindingen.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.130.081 beschrijft de bereiding van amylosedispersies in water in een pH gebied, waar- i : in amylose normaliter onoplosbaar is. De werkwijze behelst toevoe ging van 4 tot 10% sterke alkali aan 5 tot 20% dispersies van i o 20 amylose in water bij een temperatuur van 32 tot 82 C, gevolgd door | neutralisatie tot een pH van 2 tot 9. Men zegt, dat men de werkwijze | kan toepassen op zetmeelprodukten, die tenminste 50% amylose bevat- ' j ten in tegenstelling tot natuurlijke, plantaardig zetmeel, dat in i het algemeen ten hoogste 30% amylose bevat.

| 25 Hoewel de stabilisatie van plantaardig zetmeel en ; ί ; I amylose door behandeling met alkalische stoffen bekend is, heeft men tot dusver niet ingezién, dat een dergelijke behandeling een j bijzonder gunstige stabiliteit verleent aan de combinatie van zetmeel en kationogene kwaternaire ammoniumverbindingen in een water-30 medium.

Men heeft een combinatie van textiel<papmiddelen en weefselverzachters voorgesteld voor algemeen gebruik in textiel- j fabrieken of bij zogenaamde textielconversies. Men heeft echter geen! combinatie beschreven van een gestabiliseerd, verstijfseld plant- j ' 35 aardig zetmeel en een doeltreffende hoeveelheid kwaternaire

79T5ÖTI

........... 3 ........

I ..............~............. ............ ......................................................... ......"".......Ί i ammoniumverbinding ter verkrijging van een wasverzorgingspreparaat, j j dat het weefsel greep geeft zonder het stijf of ruw te maken.

I De uitvinding heeft betrekking op preparaten en een | werkwijze voor het stabiliseren van dispersies in water, die ver- 5 stijfseld, plantaardig zetmeel en antistatische en/of verzachtende kationogene kwaternaire ammoniumverbindingen bevatten.

De uitvinding heeft ook betrekking op wasverzorgings-preparaten, geschikt voor toepassing op weefsels, die vooraf aan in water onoplosbare oplosmiddelen bevattende wasmedia zijn bloot- 10 gesteld.

Een en ander blijkt nader uit het volgende.

De uitvinding heeft betrekking op een vloeibaar wasverzorgingspreparaat op waterbasis, dat voor herstel van de weefsel— greep geschikt is en omvat: a. 1 tot 25, bij voorkeur 2,5 tot 10 '15 en liefst 3 tot 7 gew.% verstijfseld en gestabiliseerd plantaardig zetmeel, bereid door een dispersie van verstijfseld zetmeel aan een pH van 10 tot 13 bloot te stellen en daarna overmaat alkali tot een pH van 4 tot 9 te neutraliseren, b. 1/4 tot 10, bij voorkeur ! 1/2 tot 3 gew.% antistatische en/of verzachtende kationogene kwater- 20 naire ammoniumverbinding en c. 25 tot 98% water, terwijl het prepa- ; raat een pH van 4 tot 11 heeft.

i Plantaardig zetmeel, dat voor gebruik bij de uit- ; vinding geschikt is, is bijvoorbeeld maïszetmeel, tarwezetmeel, rijstzetmeel en aardappelzetmeel en gemodificeerd zetmeel. Maïs- ' 25 zetmeel is bijzonder geschikt.

Alkalische stoffen, die voor het bij de werkwijze van de uitvinding leveren van een pH van 10 tot 13 geschikt zijn, zijn bijvoorbeeld alkalihydroxyden, -carbonaten, -silicaten en ^fosfaten.

30 De antistatische en/bf verzachtende kwaternaire ammoniumverbindingen van de uitvinding zijn kationogene kwaternaire i ammoniumzoutèn, waarin vier organische groepen aan stikstof zijn gebonden en de positieve lading van dit ion door een negatief ion wordt gecompenseerd. j 35 De wasverzorgingspreparaten van de uitvinding omvat- 7Ί8Τ50ΤΓ' ....... 4 ten drie essentiele bestanddelen: 1. een gestabiliseerd, verstijf- j

J

seld plantaardig zetmeel, 2. een antistatische en/of verzachtende kationogene kwaternaire ammoniumverbinding en 3. water.

j j ! 5 Zetmeel

Zetmeel uit plantaardige bronnen is in het algemeen een mengsel van 15 tot 40% amylose met rechte keten en 40 tot 85% amylopectine met vertakte keten. In de oorspronkelijke vorm bestaat; plantaardig zetmeel uit kleine in water onoplosbare korrels van | 10 4 tot 8 micron bij rijst tot 15 tot 100 micron bij aardappelen.

Maiszetmeelkorrels hebben in het algemeen een grootte van 10 tot | 25 micron. Als men suspensies in water van plantaardige zetmeel-' ; korrels op steeds hogere temperatuur verhit, gebeurt er niets be langrijks, totdat er een kritische verstijfseltemperatuur wordt : 15 bereikt, die specifiek is voor de zetmeelspecies. Bij deze tempera-; tuur zwellen de korrels, verliezen de kruispolarisatie en verliezen i\ irreversi-bèl hun anisotropie. Aardappelzetmeel verstijfselt bij 56-57 °C, maïszetmeel bij 62-72 °C en rijst- en gierstzetmeel bij 68-78 °C. Na de aanvankelijke verstijfseling blijven de zetmeelkor-20 reis zwellen en wordt de korrelstructuur tenminste gedeeltelijk opengescheurd onder verkrijging van de dikke stevige consistentie van een verhitte zetmeelpasta.

Verstijfselde zetmeeldispersies zijn onderhevig aan stabilitei-fproblemên, waarvan retrogradatie bijzonder ernstig is. j : 25 Bij betrekkelijke geconcentreerde dispersies leidt retrogradatie j tot een viscositeitstoeneming of gelering. In relatief verdunde ! dispersies kan retrogradatie tot sedimentatie leiden. Retrogradatie wordt aan molekulaire reassociatie van amylose toegeschreven, maar i dispersieviscositeit is ook een functie van de mate van fragmenta- ; 30 tie van de gezwollen zetmeelkorrels. Verstijfselde, maar intacte zetmeelkorrels dragen aanzienlijk bij tot de dispersieviscositeitv j Men gebruikt het zetmeel gewoonlijk in een hoeveelheid van 2,5 tot 10, liefst van .3 tot 7 gew.% van de preparaten. j

Het bij de uitvinding te gebruiken plantaardige zet- ! 35 meel omvat zogenaamd gemodificeerd zetmeel, bijvoorbeeld zetmeel, j 79 1 5 0 1 1....."........ ................. ...........................

....... 5 .......

dat behandeld is met zuur, enzymen of door oxydatie . of door additie van ether of estergroepen. Gemodificeerd zetmeel levert in het algemeen dispersies op met betrekkelijk lage viscositeit en is dan i ! ook bekend als "dunkokend" zetmeel. Men kan ook vooraf verstijf seld,| 5 gemodificeerd zetmeel gebruiken, in welk geval geen extra verhitting nodig is.

Hoewel behandeling van zetmeelpreparaten op waterbasis met alkalische stoffen bekend is, heeft men nog niet ingezien, dat de verkregen dispersie in water in aanwezigheid van katio-10 nogene kwaternaire ammoniumverbindingen en eventueel in aanwezigheid i van betrekkelijk grote hoeveelheden wasactieve stoffen en elektrolyten in preparaten op waterbasis bijzonder stabiel is.

De werkwijze van de uitvinding verschaft een stabilisatie van zetmeeldispersies in water door een dispersie in water 15 van een verstijfseld zetmeel bloot te stellen aan een pH van 10 tot : 13, bij voorkeur van 11 tot 12 en daarna eventuele overmaat alkali ! te neutraliseren tot een pH van 4 tot 9. Indien het zetmeel vooraf niet verstijfseld is, moet men het tenminste 5 min. op een tempera- > tuur boven zijn verstijfselpunt houden voor, of terwijl men het 20 aan genoemde pH blootstelt.

j

Hoewel het niet de bedoeling is enige bindende . theorie te geven, schijnt het, dat alkaliteit het zwelvermogen vanhet zetmeel boven het verstijfselpunt vergroot en dat dit leidt tot I een toeriemende korrelafbraak met een daaruit voortvloeiende visco- ; 25 siteitsafneming. Aangenomen wordt, dat het algemene mechanisme van de betere fasestabiliteit van met alkali behandeld, verstijfseld, zetmeel in aanwezigheid van oppervlakteactieve stof,een vermindering behelst van het molecuulgewicht van de amylosefractie en een betere bestandheid van het amylose tegen retrogradatie, dat wil zeg-; 30 gen repolymerisatie.

Antistatische en/of Verzachtéride kwateraaire ammoniumvérbinding.

De antistatische en/of verzachtende kwaternaire ammoniumverbindingen, die men bij de uitvinding gebruikt, worden j '35 gekenmerkt door een of meer kwaternaire stikstofgroepen, waarin j ] 9 1 5 011.............''..........................................."........................''......................'..............

I j - g ...

vier organische groepen aan de stikstof zijn gebonden. Een bijzonder! geschikte groep verbindingen heeft de formule op bijgaand formule-' | | blad, waarin R^, R2, R^» en R^ alle koolwaterstofradikalen of ge substitueerde koolwaterstofradikalen voorstellen en tenminste een : ! 5 meer dan 10 koolstofatomen bevat. Voorbeelden van geschikte verbin- ; dingen zijn ditalkalkyldimethylammoniumchloride, dikokosalkyldi-methylammoniummethylsulfaat, stearyltrimethylammoniumchloride en dodecyltrimethylammoniummethylsulfaat. Ook geschikt zijn imidazo-liniumverbindingen met een kwaternaire stikstof als methyl, 1-stea-: 10 rylamidoethy1, 2-stearylimidazoliniummethosulfaat.

; Water j De vloeibare wasverzorgingsmiddelen van de uit- : i vinding bevatten 25 tot 98, bijvoorkeur 60 tot 95 gew.% water.

15

Evëntuelë'bestanddelen ! Men kan bestanddelen, die niet inconsistent zijn 5 met de stabiliteit of de werking van de wasverzorgingsmiddelen van i : i de uitvinding opnemen.

20

Elektrolyten

Men kan in de preparaten van de uitvinding tot 20% elektrolyt opnemen teneinde de fasestabiliteit te verbeteren. De aanwezigheid van een elektrolyt heeft een verminderende invloed op j 25 de viscositeit en beschermt de preparaten tegen schade door bevrie- ; zing. De elektrolyten kunnen allerlei geschikte anorganische en .organische ioniseerbare verbindingen zijn als zouten of zuren, bijvoorbeeld alkali-, of aardalkalichloriden, -sulfaten, -carbonaten, -silicaten, -fosfaten, -acetaten en-tetraten. Natrium- en kalium-30 carbonaat verdienen als elektrolyten de bijzondere voorkeur. : “ j oppervlakteactieve stóffen ;

Men kan in preparaten van de uitvinding naast j de kationogene kwaternaire ammoniumverbindingen oppervlakteactieve i 35 stoffen opnemen. Men kan de preparaten van de uitvinding goed ge- | 79 1 50Tt - -. 7 — bruiken voor het geven of herstellen van een gewenste structuur aan of bij wasgoed na een wasproces ter verwijdering van olieachtig | vuil. Zo verwijdert men met name olie uit weefsels met behulp van | een waterbevattend wasmedium, dat 20-97% in water onoplosbaar 5 oplosmiddel bevat, namelijk alkaan/alkeen met een ontvlammingspunt van meer dan 65°C (TAG gesloten beker), een beginkookpunt van min- i der dan 20 c of vetzuuresters met 7-17 koolstofatomen in de alkyl-groep en waarbij de som van de koolstofatomen in de alkylgroep en de veresterende groep 8 tot 23 bedraagt en voorts 3-30% water-in-10 olie-emulgator bevat, die in dit oplosmiddel oplosbaar is, een HLB i van 2-12 heeft en 25-100 % emulgerende verbindingen bevat met ten- : minste twee alkylgroepen met elk tenminste 9 koolstofatomen. Deze verwijdering van olie wordt (bijvoorkeur) eerst gevolgd door behandeling met een preparaat, dat 5-50% oppervlakteactieve stof ! ' 15 bevat teneinde achtergebleven oplosmiddel en emulgator van het weefsel te verwijderen. De oppervlakteactieve stof of het mengsel van oppervlakteactieve stoffen moet voor een optimum effect een HLB van 11 tot 18 hebben. Geschikte oppervlakteactieve stoffen worden beschreven in de lopende Amerikaanse octrooiaanvrage, volgnummer 20 885.925.

De kwaternaire ammoniumverbiridingen in de prepa-I raten van de uitvinding werken als verzachtende en antistatische mid- | delen en modificeren het weefselpappende effect van het zetmeel guri-

| , I

I stig. Ook is het ter verkrijging van betere weefseleigenschappen nut- 25 tig smectietaarden op te nemen als beschreven in het Amerikaanse oc-trooischrift 3.936.537. Men kan in de preparaten van de uitvinding : smectietaarden ophemen in een hoeveelheid van 15%, bijvoorkeur van ; h tot 8%. Geschikte kleiaarden en preparaten worden beschreven in de lopende Amerikaanse octrooiaanvrage 885.933.

30 Men kan bij de werkwijze van de uitvinding de alkalische pH leveren door toevoeging van natriumhydroxyde of een andere alkalische stof aan een zetmeeldispersie of aan een mengsel.,.van ; het zetmeel of andere essentiele eventuele bestanddelen van het wasverzorgingsmiddel. Eventuele overmaat loog wordt daarna met een 35 anorganisch zuur of andere zure stof geneutraliseerd ter verkrijging 7 9 1 5 0 1 1 ........................................' ..................“.....”........ ......................: — 8 — ' van de vereiste preparaat pH. De tijd die ter stabilisatie bij de ! hogere pH nodig is, hangt af van de concentratie, temperatuur en i : | beroering, waarbij een tijd in de orde van 1 tot 5 min. handzaam is.: 1 Bij een voorkeursuitvoeringsvorm wordt zetmeel tegelijkertijd ver- i 5 stijfseld en gestabiliseerd door een dispersie van natuurlijk zet- i , ; meel gedurende tenminste 5 min. bij een pH van 10 tot 13 op een temperatuur boven het verstijfselpunt van het zetmeel te houden.

Bij gebruik voegt men het wasverzorgngsmiddel van de uitvinding toe aan een waterbevattend was1- of spoelmedium in : :i0 een hoeveelheid van 50 tot 500 dpm, in het bijzonder 150 tot 350 dpm, | liefst 200 tot 300 dpm zetmeel, berekend als vaste stof en 10 tot 100 dpm, bij voorkeur 20 tot 80 dpm, liefst 30-50 dpm antistatische en/of verzachtende kationogene kwaternaire ammoniumverbinding.

Andere bestanddelen, die men in ondergeschikte 15 hoeveelheden kan opnemen, zijn bijvoorbeeld optische bleekmiddelen, parfums, vuilwederafzettingstegengaande middelen, wasmiddelverster-kers, schuimonderdrukkers, vuillosmakers, kleurstoffen, ondoorzich-tigmakende middelen, pigmenten, antibacteriele middelen, schuimver-sterkers, corrosieinhibitofs, enz.

20 In de volgende voorbeelden werd het zetmeel gestabiliseerd en indien nodig verstijfseld voor toevoeging van andere essentielë en eventuele bestanddelen. Eventueel kunnen alle j of een deel van de andere preparaatbestanddelen aanwezig zijn tijdens i i j het verstijfselen en het stabiliseren.

25 Alle hier genoemde percentages, delen en ver houdingen zijn betrokken op het gewicht, tenzij anders is aangegeven .

'Voorbeeld i 30 3,8 % Zetmeel (Corn Broduct 3401) \

Men bereidde een brij in water onder sterke schuivende werking.

Men bracht de temperatuur op 77 °C en hièld deze 10 min. aan. Men onderwierp de brij 2 min. 35 onder roeren aan 0,05% NaOH en neutraliseerde j 7915011 “ 9

! - I

overmaat alkali daarna met HC1. Bij de verkregen dispersie voegt men: | 0,07% NaCl (uit stabilisatieproces) 0,53% Ditalkdimethylammoniumchloride (DTDMAC) 5 18,5% met natrium geneutraliseerd lineair alkylbenzeensulfonzuur.

8,0% Na2C03

Rest H20 i 10 voorbeeld'u 4,5% Zetmeel (Corn Products 3005)

Bereid door een stijfselbrij te bereiden, daarna 0,5% KOH toe te voegen, voldoende 15 warmte toe te voeren voor het brengen op en 5 min. handhaven van een temperatuur van 80°C, waarna men overmaat alkali neutraliseert, door toevoeging van een geeigende hoeveelheid H^SO^.

20 Men voegt de volgende bestanddelen toe: 1,00% Dikokosalkyldimethylammoniummethylsulfaat 2,0% Ethanol 1,5% Lineaire c^2_Ci3 alkohol, geethoxyleerd tot i gemiddeld 6,5 EO-groepen.

25 1,55% K SO (van zetmeelstabilisatie) Δ 4

voorbeeld III

7,0% Starmic 747 (A. E. Staley) 30 Voorverstijfseld zetmeel, bereid door ver menging tot brij onder sterk schuivende werking en blootstelling gedurende 2 min. ; aan 2,0% l^CO^. Men neutraliseert vrije alkali door toevoeging van E^SO^.

35 Men voegt de volgende bestanddelen toe: j 7~8l'.....50 11 ......’.........................................................................’........’..........’......................................' ...... 10

j 2,0% K2C03 I

I 1,5% Stearyltrimethylammoniumchloride I 2,5% Ethanol

Rest H^O

5

Voorbeeld'IV

5,0% Kofilm 50 (door verestering gemodifi ceerd zetmeel) 10 / National Starch and Chemical_7

Bereid door vermenging onder sterk' schuivende werking, terwijl men de I temperatuur bracht en 15min. handhaafde 15 <! op 85 °C. Daarna beëindigde men de verhitting en onderwierp de brij onder roeren 3 min. aan 1,5% NaOH, waarna men overmaat alkali neutraliseerde door toevoeging van een geëigende hoeveelheid 20 HCl.

i Men voegde de volgende bestanddelen toe: j 1,5% Methyl, 1-stearylamidomethyl, 2-stearyl- ! imidazoliniummethosulfaat.

15,0% Met magnesium geneutraliseerd lineair 25 C^2alkylbenzeensulfonaat 2,2% NaCl (van de zetmeelstabilisatie) 2,0% lineaire c^4-c^5 alkohol, geethoxyleerd tot gemiddeld 7 EO-groepen.

3,5% natriumtolueensulfonaat 30 2,0% ethanol

Rest H^O

i | 791.....50 1 1......................................

Claims (7)

1. Vloeibaar wasverzorgingsmiddel, geschikt; voor het herstel van greep en zachtheid bij weefsels, : ' met het kenmerk, dat het bevat: | 5 a. 1-25% verstijfseld en gestabiliseerd plantaardig zetmeel, i ; i bereid door een dispersie in water van een verstijfseld plant aardig zetmeel ter stabilisatie te onderwerpen aan een pH van 10-13 en daarna eventuele overmaat alkali te neutraliseren tot een pH van 4-9, 10 b. 0,25-10% antistatische en/of weefselverzachtende kationoge kwaternaire ammoniumverbinding en c. 25-98% water.

2. Preparaat volgens conclusie 1, met 'het'kénmërk, dat men het zetmeel heeft verstijfseld door een ; 15 dispersie van het zetmeel in water tenminste 5 min, op een temperatuur boven zijn verstijfseltemperatuur te houden en gestabiliseerd ; heeft door de dispersie gedurende tenminste een deel van het verstijfselen aan een pH van 10-13 bloot te stellen.

3. Preparaat volgens conclusie 1, 20. mét het kennérk, dat het plantaardige zetmeel maïszetmeel is.

4. Preparaat volgens conclusie 2, 'mét:het1kenmerk, dat de antistatische en/of weefselverzachtende kwaternaire ammoniumverbinding is: a. een verbinding met de formule opzijgaand formuleblad, ! J 25 waarin R^, R£, R^ en R^ koolwaterstof of gesubstitueerde kool waterstof radikalen voorstellen, waarvan er tenminste éen 10 of meer koolstofatomen bevat, b. een alkylimidazoliniumverbinding of c. een mengsel daarvan.

5. Preparaat volgens conclusie 4, 'mét 'het kenmerk, dat de kationogene antistatische en/of wasver-zachtende verbinding ditalkalkyldimethylammoniumchloride is.

6. Preparaat volgens conclusie 1,2,3,4 of 5, mét het kenmerk, dat het 2,5-10 gew.% verstijfseld en ! 35 gestabiliseerd plantaardig zetmeel bevat. j 791 50 t f * 12 -- η ί ............................. ...................... ................... ....... ...... I ; ί

7. Preparaat volgens conclusie 1, 2, 3, 4 I of 5, met het kenmerk, dat het 2,5-10 gew.% verstijfseld en gesta- ! | biliseerd zetmeel en 0,5-3 gew.% antistatische en/of weefselver- j zachtende kationoge kwaternaire ammoniumverbinding bevat. i j ; i i ! * I 79 1 50 1 1 '.............'........................................................'............'....................................1