NO155546B - Vandig, fortykket enkeltfaset blekepreparat. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et vandig, for-

tykket enkeltfaset blekepreparat omfattende alkalimetallhypokloritt og en fortykkende mengde av en overflateaktiv bland-

ing inneholdende alkylsulfat og et aminoksyd.

Blekepreparater inneholdende alkalimetallhypokloritter i vandige oppløsninger er kjente og er brukbare blant annet for rensing av harde overflater. Viskositeten i slike vandige hypoklorittoppløsninger er fra 8 til 11

centipoise, avhengig av oppløsningens styrke. Disse vandige hypokloritter har en tendens til å renne av skrå overflater for hurtig til å sikre effektiv rensing. Således har det vært behov for et mindre labilt, dvs. et mere viskøst pre-

parat for generell bruk.

Fortykkede vandige hypoklorittoppløsninger med viskositeter i det vesentlige større enn 8 til 11 cP er fore-

slått men de fleste forslag lider av en mangel som faseustabi-

litet ved brukstemperatur, avhengig av den nøyaktige sammen-setning.

I foreliggende søknad blir den temperatur der preparatet undergår faseseparering kalt "blakningspunktet".

For generell bruk bør et preparat ikke underkastes tempera-

turer utover blakningspunktet, da preparatet ellers kan under-

gå faseseparering. Vanligvis er en slik faseseparering re-

versibel når temperaturen synker under blakningspunktet, imidlertid er det ingen garanti at reversibiliteten vil være til-strekkelig i ethvert tilfelle.

GB-PS 1 .329.086 beskriver at ved prøving av mange fortykningsmidler som kunne forventes å øke viskositeten i vandige hypoklorittoppløsninger er det ikke inntrådt noen fortykning og høyst har man oppnådd at stoffene har utilstrekke-

lige fortykningsegenskaper, spesielt ved lagring. Patentet foreslår at tilfredsstillende fortykkede, vandige alkalime-tallhypoklorittpreparater kun oppnås fra blandinger av vandige hypokloritter med en spesifikk kombinasjon av visse omhyggelig utvalgte hypoklorittoppløselige aminoksyder eller visse betainer og snevert spesifiserte alkalimetallsalter av C0til C,0-mettede

olo

fettsyrer, dvs. såper. Fordi såper er en vesentlig bestanddel av disse for-

tykningspreparatene er det åpenbart at mangler kan oppstå ved vanlig bruk i områder med hårdt vann.

I GB-PS 1.466.560 beskrives fortykkede preparater inneholdende vandige alkalimetallhypokloritter hvori fortykningen oppnås ved blanding av hypoklorittoppløsninger med kombinasjoner av visse sarkosinat- eller taurid-overflateaktive stoffer med et eller flere av de følgende overflateaktive stoffer: såper, visse kvaternære ammoniumforbindelser, aminoksyder, betainer og alkanolamider. Disse omhyggelig valgte blandinger som kan omfatte opptil seks forskjellige kjemiske bestanddeler representerer mer eller mindre kompli-serte blandinger og de som omfatter såper vil i bruk lide under den ovenfor nevnte mangel i områder med hårdt vann. Videre er nærværet av et sarkosinat- eller taurid-overflate-aktivt middel vesentlig for fortykningsvirkningen.

På den annen side beskrive US-PS 3.876.551 transparente, vandige hypoklorittoppløsninger inneholdende parfyme der oppløsningens klarhet oppnås ved tilsetning av over 0,15% på vektbasis av det totale preparat av aminoksyder som kan ha et like- eller oddetall karbonatomer i alkyl-gruppene. Patentet sier intet om fortykningen av slike opp-løsninger.

Slike preparater som inneholder opptil 10% tilgjengelig klor umiddelbart etter fremstilling, er funnet å forringes ved lagring. Det vil si ved lagring i utstrakte perioder utover 3 måneder så er et vesentlig tap av klor uunngåelig fra enhver ikke-fortykket eller fortykket vandig alkalimetallhypoklorittoppløsning. Generelt sagt er denne forringelse hurtigere jo høyere det opprinnelige innhold av aktivt klor er, f.eks. fra en opprinnelig konsentrasjon på 10% aktivt klor ned til ca. 7,5% aktivt klor. Forslag for stabilisering av vandige hypokloritter er gjort, f.eks. i GB-PS 1.282.906 som angår tilsetning av visse heptonater og borheptonater for dette formål. Imidlertid synes variasjoner fra den opprinnelige viskositet og fra de opprinnelige klorinnhold i hypoklorittoppløsninger, å være kommersielt god-kjent i en viss grad.

NO-PS 144.8 94 beskriver forskjellige blandinger kjent som hellbare, flytende blandinger som er høyviskositets (

(1- 60 poise) skjærfortynnede blandinger omfattende et vandig medium inneholdende et tredimensjonalt nettverk av sammen-filtrede filamenter og partikkelformige faststoffer disper-gert i medium og forhindret fra separering fra mediet p.g.a. filamentnettverket. Patentet beskriver imidlertid på side 3, linje 100 og følgende, en enkel prøve som muliggjør valg av egnede mengder bestanddeler for et vandig medium som viser egnede egenskaper som et resultat av micellær, gjensidig på-virkning mellom et alkalimetallalkylsulfat og et aminoksyd. Diverse forskjellige forhold mellom sulfat og oksyd (alle utenfor det område som her beskrives) blandes, og den valgte elektrolytt, f.eks. hypokloritt, tilsettes inntil det inntrer permanent tofaseformulering. Beskrivelsen antyder imidlertid at den maksimale mengde hypoklorittelektrolytt som kan tilsettes, er 4 til 5 vekt-%, mens den overflateaktive blanding som beskrives nedenfor, kan motta høyere hypoklorittnivåer uten at det oppstår tofaseformulering.

Foreliggende oppfinnelse frembringer fortykkede, vandige oppløsninger av alkalimetallhypokloritter, i stand til å gi en viss kontroll over forringelsen som skyldes fase-instabilitet under lagring og som har den fordel at de er i det vesentlige like effektive i bruk i forbindelse både med hårdt og bløtt vann.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse et blekepreparat av den innledningsvis nevnte art, og dette blekepreparat karakteriseres ved at det inneholder 2-15 vekt-% alkalimetallhypokloritt som gir opp til 10 vekt-% tilgjengelig klor i preparatet samt 0,25 - 3 vekt-% av en blanding som består av a) et aminoksyd med formelen:

hvori R 1 er en eventuelt forgrenet alkylgruppe inneholdende 10 - 18 karbonatomer; R 2 er lavere alkylgruppe inneholdende 1-3 karbonatomer, og b) et alkalimetallalkyl-3 3

sulfat med formelen: R -0-S03M, der R er en eventuelt forgre-

net alkylgruppe inneholdene 8-12 karbonatomer og M er litium, natrium eller kalium, idet forholdet mellom aminoksyd og alkalimetallalkylsulfat er fra 7:2 - 12:1.

1 3

Hver av R og R kan være rett eller forgrenet og inneholde et ulike tall eller et liketall karbonatomer.

Hensiktsmessig brukes aminoksyder og alkalimetall-alkylsulfater med blandede kjedelengder. Slike stoffer kan inneholde en overveiende del av en eller flere kjedelengder.

I aminoksydet er R 2 fortrinnsvis en metylgruppe

og R 1 en C1Q- g-alkylkjede. Hensiktsmessig er R 1 en rett eller forgrenet kjede av typen 3C -C.. -alkyl.

Fortrinnsvis er R en forgrenet kjede : med 8 karbonatomer, spesielt gruppen 2-etylheksyl.

Vektforholdet mellom aminoksyddg alkalimetallalkylsulfat regulerer i en viss grad stabiliteten og viskositeten som oppnås i det ferdige produkt. Derfor er området for vektforholdene som nevnt ovenfor fra 7:2 til 12:1, og spesielt fra 4:1 til 10:1.

Når det benyttes et aminoksyd med et ulike tall karbonatomer i alkylgruppen R<1>, ligger vektforholdet i den høye enden av området, f.eks. i området 8:1 til 12:1. Når man benytter aminoksyder hvori R 1 er ulike tall, er området 9:1

til 11:1 foretrukket, spesielt det smalere området 46:5 til 48:5.

Når det i motsetning til dette benyttes et aminoksyd med et liketall karbonatomer i alkylgruppen, r\ lig-

ger vektforholdet fortrinnsvis i den nedre ende av området, f.eks. 7:2 til 5:1 og hensiktsmessig innen området 4:1 til 5:1. Fortrinnsvis benyttes området 4:1 til 23:5 og aller helst 21:5 til 23:5 når man benytter aminoksyder hvori R"<*>"

har et liketall karbonatomer.

Konsentrasjonen av den overflateaktive blanding

bør ikke overskride 3 vekt-% av det totale preparat av prismessige grunner og fortykning kan i enkelte tilfeller oppnås med konsentrasjoner helt ned til 0,25% på vektbasis, avhengig av den eksakte kjemiske art av den overflateaktive blanding og det ovenfor angitte forhold for de benyttede

komponenter. Fortrinnsvis er konsentrasjonen av overflateaktiv blanding minst 0,4% på vektbasis. Generelt kan den overflateaktive blanding utgjøre 0,7 til 2,0% på vektbasis av det fortykkede blekepreparat. Fortrinnsvis utgjør den overflateaktive blanding fra 0,95 til 1,5 vekt-% og fortrinnsvis 1,1 til 1,35% av preparatet på vektbasis.

Når det benyttes et aminoksyd med et ulike antall karbonatomer i alkylgruppen R<1>, er konsentrasjonen av den overflateaktive blanding fortrinnsvis mot den nedre ende av området, f.eks. 0,95 til 1,5% eller snevrere fra 1,1 til 1,5% på vektbasis av det totale preparat.

Når man benytter aminoksydet derR<1>har et ulike antall karbonatomer, er konsentrasjonen av overflateaktive stoffer fortrinnsvis fra 0,8 til 1,35 og mere spesielt fra 0,95 til 1,35% på vektbasis av det totale preparat.

Når man benytter et aminoksyd med like antall karbonatomer i alkylgruppen, utgjør den overflateaktive blanding fortrinnsvis 0,75 til 2% og mere spesielt 0,7 til 2% på vektbasis.

Natriumklorid er en vanlig bestanddel i industriell natriumhypokloritt og er antatt å bidra til fortykningsvirkningen. Ytterligere natriumklorid kan innarbeides og det tilsatte natriumklorid kan utgjøre opptil 5 vekt-% av preparatet, noe som betyr tilsammen opptil 20 vekt-% natriumklorid i det fortykkede preparat. Når det f.eks. benyttes et aminoksyd med et like antall karbonatomer, er en derav følgende reduksjon i nivå av overflateaktiv blanding mulig. For å oppnå ekvivalent viskositet blir den overflateaktive blanding i enkelte tilfeller redusert til 0,25 vekt-% og et område på 0,75 til 1,25 vekt-% i blekepreparatet kan oppnås.

Som antydet ovenfor er viskositeten i ufortykkede alkalimetallhypoklorittoppløsninger avhengig av inn-holdet av aktivt klor. Således har ufortykkede, vandige oppløsninger inneholdende 10% aktivt klor/,viskositeter målt til under 11 centipoise og ved 5,06% aktivt klor en viskositet på 8 centipoise under de samme betingelser.

Slike oppløsninger blir når overflateaktiv blanding tilsettes, merkbart tykkere med en viskositet på ca. 25 cP selv om det kan være en viss verdi i oppløsninger med viskositeter over 15 cP. Når det foreligger ordinære konsentrasjoner av overflateaktiv blanding, er det usannsyn-lig at man vil måle viskositeter som i vesentlig grad over-skrider ca. 150 cP.

De fortykkede blekepreparater ifølge oppfinnelsen har vanligvis viskositeter, bestemt med et Brookfield-viskosimeter RVT, ved bruk av en spindel nr. 1 ved 50 om-dreininger pr. minutt og ved 20°C, i området 35 til 120cP, fortrinnsvis 45 til 90 cP og spesielt innen området 60 til 80 cP.

Som antydet ovenfor er blakningspunktet en viktig ledetråd med henblikk på lagringsstabiliteten for fortykkede hypoklorittoppløsninger. Blakningspunktet må være over den omgivelsestemperatur som hersker i lokalitetene der preparatene skal fremstilles, lagres og brukes. Jo større for-skjellen er mellom omgivelsestemperaturen og blakningen,

jo større er preparatets fasestabilitet og jo større er området a<y>land der stoffet kan markedsføres og brukes. Mens det selvfølgelig er mulig å fremstille et preparat ifølge oppfinnelsen med et blakningspunkt som ikke vil overskrides noe sted, er det ut fra omkostningsbetraktninger, selv om man bare ser på disse, fordelaktig å formulere preparater for spesielle land og med blakningspunkt som ikke overskrides av omgivelsestemperaturen der fremstilling lagring og bruk skjer.

Således fremgår det at et egnet preparat må "skreddersyes" for å passe i de omgivelser der preparatet skal fremstilles, markedsføres og brukes. Således kan tilfredsstillende preparater ifølge oppfinnelsen ha forskjellige områder for bestanddelene avhengig av den bruk hvortil de er ment.

Generelt kan det sies at blakningspunktet er vesentlig høyere enn den midlere vintertemperatur, redusert til havets overflate, og vil vanligvis være større enn den maksimale sommertemperatur som foreligger eller som kan foreligge i løpet av den levetid som hersker for produktet der bruk skal skje.

I Storbritannia og Nord-Europa er et tilfredsstillende blakningspunkt for preparater ifølge oppfinnelsen lik eller større enn 20°C, målt ut fra midlet av den temperatur der blakning inntrer (stigende temperatur) og den temperatur der klarpunkt oppnås (synkende temperatur) og

som oppnås ved etter hverandre følgende langsom oppvarming og avkjøling av en omrørt prøve holdt i et vannbad. Fortrinnsvis er blakningspunktet i Storbritannia over 30°C.

De fortykkede blekepreparater kan fremstilles ved å blande komponenter ved romtemperatur, fortrinnsvis i ikke-metalliske apparaturer, idet man unngår kontakt med metaller forskjellig fra rustfritt stål.

Man må ved blanding ta hensyn til to faktorer: 1) Den ønskede mengde alkalimetallhypokloritt tilsettes til vann i en beholder under omrøring og et hvilket som helst ønsket ytterligere kvantum natriumhydroksyd tilsettes, f.eks. kan 1-2 vekt-% natriumhydroksyd tilsettes for å forbedre stabiliteten i hypoklorittoppløsninger. Den nødvendige mengde aminoksyd tilsettes deretter fulgt av den riktige mengde alkalimetallalkylsulfat for å oppnå de ønskede forhold. Til slutt kan hvis ønskelig, en hypokloritt-stabil parfyme tilsettes. Den maksimale viskositet nås etter henstand i 48 timer. 2) Hvis natriumlaurylsulfat benyttes som alkali-metallalkylsulf at , er det funnet gunstig først å fremstille en fortykket overflateaktiv blanding i vandig medium ved å tilsette sulfatet til aminoksydet i vann, fulgt av homoge-nisering.Alkalimetallhypokloritt tilsettes deretter under omrøring fulgt av en eventuell tilsetning av ytterligere natriumhydroksyd og natriumklorid slik det kan være ønskelig, og til slutt å tilsette parfyme som under 1) ovenfor.

Et egnet fargestoff kan tilsettes, et slikt er kaliumpermanganat, men andre hypokloritt-stabile farge-stoffer kan benyttes.

En parfyme eller en parfymeblanding kan tilsettes hvis dette er ønskelig, forutsatt at den ikke inneholder komponenter som reagerer med hypokloritt. Parfymer som er funnet å være forenelige med vandig hypokloritt er kjent. F.eks. skal nevnes lett oppløseliggjorte parfymer av typen "CHORIFF", videre også slike som må oppløseliggjøres i en del av aminoksydet, disse markedsføres av Fritzsche-Dodge samt Olcott Limited.

Oppfinnelsen skal illustreres nærmere ved hjelp av de følgende ikke-begrensende eksempler der prosentandeler er angitt på vektbasis av de ferdige preparater hvis intet annet er sagt.

Alkalimetallhypoklorittet som benyttes er markeds-ført av Ellis&Everard Chemicals og kan variere noe, avhen-yig av produksjonsstedet.

EKSEMPEL 1

Forholdet mellom aminoksyd og alkalimetallalkylsulfat var 9,268:1 og konsentrasjonen av overflateaktiv blanding var 1,22%, beregnet på de aktive bestanddeler i det ferdige blekepreparatet.

Komponentene ble blandet i henhold til metode I og ga et fortykket hypokloritt blekepreparat som ga en maksimal viskositet på 76 cP og med et blakningspunkt på 46°C.

Den opprinnelige viskositet var 58 cP . og denne øket til 76 cP ved henstand. Etter 21 dagers lagring i mørke ved 37°C, noe som skulle illudere 3 måneders lagring ved vanlig temperatur, sank viskositeten til 39<cP>« I motsetning til dette hadde et fortykket hypoklorittpreparat inneholdende nominell 10% tilgjengelig klor, markedsført i Storbritannia, en utgangsviskositet på 51 cP og denne sank gradvis til 27 cP etter lagring under de samme betingelser.

EKSEMPEL 2

Konsentrasjonen av overflateaktiv blanding var 0,759% beregnet på aktive stoffer i det fortykkede blekepreparat og forholdet mellom aminoksyd og alkalimetallalkylsulfat var 3,6:1.

Komponentene ble blandet i henhold til metode I og ga et fortykket blekepreparat med en maksimal viskositet på 62 Pc og et blakningspunkt på 28°C.

Den opprinnelige viskositet var 51 Pc og den steg til 62 pc<!>ved henstand.Akselererte lagringsprøver i mørke, ved 37°C i 21 dager ga en viskositetsreduksjon til 4 0 Pc.

EKSEMPEL 3

Mengden overflateaktiv blanding var 1,28% og forholdet mellom aminoksyd og alkalimetallsulfat var 5,076:1.

Komponentene ble blandet i henhold til metode I med en modifikasjon der først parfymen ble innarbeidet i en 1/3 av aminoksydet. Det resulterende fortykkede blekepreparat utviklet en maksimal viskositet på 104 cP ved henstand og viste et blakningspunkt på 40°C.

Ved lagring i mørks ved 37°C i 21 dager hadde viskositeten sunket til 69 cPc

EKSEMPEL 4

Mengden overflateaktiv blanding var 1,026% og forholdet mellom aminoksyd og alkalimetallsulfat var 10,93:1.

Komponentene ble blandet i henhold til metode II og det resulterende fortykkede blekepreparat ga en maksimal viskositet på 105 cP og hadde et blakningspunkt på 35,5°C.

I den følgende eksempeltabell var natriumhypo-klorittoppløsningen, natriumhydroksydoppløsningen og parfymen den samme som benyttet i eksempel 1 og aminoksydopp-løsningen som benyttet i eksempel 2. Bestanddelene i disse preparater ble blandet i henhold til fremgangsmåten ifølge metode I.

Disse eksempler viser at viskositeten påvirkes

både av konsentrasjonen av overflateaktiv blanding og for-

holdet mellom komponentene i blandingen. Videre er i hypo-klorittoppløsninger med høyere aktivt klorinnhold en høyere viskositet oppnåelig for en gitt konsentrasjon av overflate-

aktiv blanding enn i en oppløsning med lavt innhold av

aktivt klor, da reduseres imidlertid også blakningspunktet.

For å øke blakningspunktet kan konsentrasjonen av aminoksyd

økes, dvs. at forholdet økes uten å heve konsentrasjonen av overflateaktive stoffer totalt.

En øket konsentrasjon av overflateaktive stoffer

totalt gir en øket viskositet. En viskositetsøkning kan også

oppnås ved tilsetning av natriumklorid, imidlertid påvirker en slik øket elektrolyttkonsentrasjon blakningspunktet i det ferdige preparat.

I noen fortykkede vandige blekepreparater som

selges i Storbritannia inneholdende ca. 10% klor er det be-

merket at nivået for tilgjengelig klor synker fra ca. 10

til ca. 6-7% etter lagring i 3 måneder ved romtemperatur.

Reduksjonen av tilgjengelig klor er parallell i simulerte

lagringsprøver i 21 dager ved lett forhøyet temperatur ved 37°C. Videre opprettholdes ikke den opprinnelige viskositet ved slike preparater under lagringsperioden. Viskositets-reduksjoner er bemerket i størrelsesorden opptil halvparten av den opprinnelige viskositet.

Preparatene ifølge foreliggende oppfinnelse

viser ikke alvorligere tap av tilgjengelig klor eller vis-kositetsstabilitet enn de preparater som er diskutert umiddel-

bart ovenfor og er generelt marginalt bedre ut fra viskosi-tetsstabiliteten, idet viskositeten reduseres til ca. 2/3 av den opprinnelige viskositet.

Claims (2)

1 . Vandig, fortykket enkeltfaset blekepreparat omfattende alkalimetallhypokloritt og en fortykkende mengde av en overflateaktiv blanding inneholdende alkylsulfat og et aminoksyd,karakterisert vedat preparatet inneholder 2-15 vekt-% alkalimetallhypokloritt som gir opp til 10 vekt-% tilgjengelig klor i preparatet samt 0,25 - 3 vekt-% av en blanding som består av a) et aminoksyd med formelen:

hvori R 1 er en eventuelt forgrenet alkylgruppe inneholdende 10 - 18 karbonatomer; R 2 er lavere alkylgruppe inneholdende 1-3 karbonatomer, og b) et alkalimetallalkyl-3 3 sulfat med formelen: R -O-SO^M, der R er en eventuelt forgrenet alkylgruppe inneholdende 8-12 karbonatomer og M er litium, natrium eller kalium, idet forholdet mellom aminoksyd og alkalimetallalkylsulfat er fra 7:2 - 12:1.

2. Preparat ifølge krav 1,karakterisert vedat vektforholdet mellom aminoksyd og alkalimetallalkylsulfat ligger innen området 8:1 - 12:1 når R -] har et ulike antall karbonatomer, og i området 7:2 - 5:1 når Ri har et like antall C-atomer.