PL177923B1

PL177923B1 - Stężony, uniwersalny ciekły środek czyszczący o wysokiej zawartości składników aktywnych

Info

Publication number: PL177923B1
Application number: PL94303965A
Authority: PL
Inventors: Robert D. Faber
Original assignee: Amway Corp
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 2000-01-31
Also published as: CA2126268A1; TW283731B; EP0673993A3; US5474713A; JPH07258691A; PL303965A1; CN1121952A; AU6302994A; EP0673993A2; AU682027B2

Abstract

1. Stezony, uniwersalny, ciekly srodek czyszczacy o wysokiej zawartosci skladników aktywnych zawierajacy co najmniej jeden srodek powierzchniowo czynny, oraz ewentualnie wode i inne skladniki uzupelniajace, znamienny tym, ze zawiera w % wagowych a) od 10 do 90% co najmniej jednego niejonowego srodka powierzchniowo czynnego, b) od 90 do 10% co najmniej jednego amidowego kosurfaktanta i c) oraz ewen- tualnie w uzupelnieniu do bilansu wode i skladniki uzupelniajace. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest ciekły środek czyszczący o wysokiej zawartości składników aktywnych, zwłaszcza uniwersalny, stężony, ciekły środek czyszczący zawierający nową mieszankę niejonowych środków powierzchniowo czynnych, o zawartości składników aktywnych do 100%.

Od dawna istnieje zapotrzebowanie na stężone środki czyszczące do zastosowań w przemyśle i w gospodarstwie domowym. Stężone środki czyszczące zapewniają wysoką zdolność czyszczenia w przypadku trudnego do usunięcia brudu oraz uzyskanie ekonomicznych roztworów po rozcieńczeniu przy zwykłym stosowaniu. Sprzedaż stężonych środków czyszczących zmniejsza również koszty opakowań i koszty magazynowania.

Podczas gdy stężone proszkowe i ciekłe środki detergentowe do prania są znane, istnieje zapotrzebowanie na stężone ciekłe środki czyszczące, które mogą być rozcieńczane przez ostatecznego użytkownika do uzyskania stężenia preferowanego przez niego i które mogą być stosowane jako uniwersalne środki czyszczące, np. do czyszczenia twardych powierzchni, do czyszczenia naczyń kuchennych, do zmywania ręcznego, do prania w ręku itp. Takie stężone środki czyszczące można stosować bezpośrednio lub po rozcieńczeniu w różny sposób, np. po rozcieńczeniu w kubełku lub w butelce rozpylacza.

Uniwersalne środki czyszczące są znane. Zgodnie z typowym sposobem wytwarzania uniwersalnych środków czyszczących stosuje się mieszaninę anionowych i niejonowych środków powierzchniowo czynnych. Uniwersalne środki czyszczące prawie zawsze zawierają anionowe środki powierzchniowo czynne, gdyż zapewniają one pienienie w stopniu akceptowanym przez użytkownika. Takie preparaty zazwyczaj rozcieńcza się wodą i sprzedaje jako środki

177 923 gotowe do użycia. Znane są także środki o zawartości składników aktywnych w zakresie od 30 do 50%. Natomiast pojawiają się problemy przy próbach wytwarzania środków czyszczących o zawartości składników aktywnych powyżej tego zakresu. Układy o zawartości składników aktywnych powyżej tego zakresu zazwyczaj wykazują niepożądany profil lepkości. Tak np. obszar żelu w pewnym zakresie stężeń może spowodować gwałtowny wzrost lepkości przy wzroście zawartości składników aktywnych lub niezadowalającą dyspergowalność w wodzie na skutek żelowania w czasie rozcieńczania. Oczywiście produkt taki jest niedogodny dla użytkownika, gdyż może nie płynąć i może nieodpowiednio dyspergować się w wodzie. Na dodatek takie układy o wysokiej zawartości składników aktywnych mogą nie być jednorodne, co powoduje, że użytkownik musi mieszać je przed i w czasie stosowania, aby uzyskać równomierne rozprowadzenie składników aktywnych. Przedmiotem wynalazku jest stężony, uniwersalny, ciekły środek czyszczący o wysokiej zawartości składników aktywnych zawierający co najmniej jeden środek powierzchniowo czynny, oraz ewentualnie wodę i inne składniki uzupełniające, charakteryzujący się tym, że zawiera w % wagowych a) od 10 do 90% co najmniej jednego niejonowego środka powierzchniowo czynnego, b) od 90 do 10% co najmniej jednego amidowego kosurfaktanta i c) oraz ewentualnie w uzupełnieniu do bilansu wodę i składniki uzupełniające.

Korzystnie środek zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany jest z grupy obejmującej C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane 1-25 molami tlenku etylenu, alkilofenole z grupą C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz alkilopoliglikozydy zawierające grupę C,6-C₂₂ alkilową i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, a także ich mieszaniny.

Środek korzystnie zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej Cg-Cn liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 2-13 molami tlenku etylenu, o HLB od około 8 do około 16, oraz ich mieszaniny, zwłaszcza zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynnych wybrany z grupy obejmującej C9-C11 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 5-10 molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14, oraz ich mieszaniny.

Środek zawiera korzystnie etoksylowany alkohol tłuszczowy w ilości w zakresie od około 25 do około 75%. Środek zawiera korzystnie etoksylowany alkohol tłuszczowy w ilości w zakresie od około 45 do około 60%. Środek korzystnie zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej alkilofenole z grupą C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz ich mieszanin.

Środek zawiera korzystnie niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej alkilopoliglikozydy zawierającej grupę C6-C22 alkilową i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, oraz ich mieszaniny. Środek korzystnie zawiera kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C6-C22 tłuszczowych i ich mieszaniny.

Środek korzystnie zawiera kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów Cg-Cig tłuszczowych i ich mieszaniny.

Środek korzystnie zawiera kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów tłuszczowych oleju kokosowego.

Środek jako kosurfaktant korzystnie zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego, zwłaszcza dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego w ilości w zakresie od około 15 do około 60%.

Środek korzystnie zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego w ilości w zakresie od około 20 do około 30%.

Środek według wynalazku korzystnie zawiera w % wag. a) od około 10 do około 90% niejonowego środka powierzchniowo czynnego wybranego z grupy obejmującej etoksylowanie C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe z około 1-25 molami tlenku etylenu, alkilofenole z grupą C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz alkilopoliglikozydy zawierające grupę C6-C22 alkilową i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, a także ich mieszaniny; oraz b) od około 90 do około 10% konsurfaktanta amidowego wybranego z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C6-C22 tłuszczowych i ich mieszaniny.

177 923

Środek korzystnie zawiera w % wag. a) od około 25 do około 75% etoksylowanego alkoholu tłuszczowego wybranego z grupy obejmującej C9-C11 alkohole tłuszczowe etoksylowane około 5-10 molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14; b) od około 15 do około 60% kosurfaktanta amidowego wybranego z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C6-C22 tłuszczowych i ich mieszaniny; c) od około 1 do około 8% drugorzędowego środka powierzchniowo czynnego; d) od około 4 do około 13% hydrotropu; i e) w uzupełnieniu do bilansu wodę. Środek jako kokosurfaktant amidowy zawiera korzystnie dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego.

Środek w korzystnej postaci zawiera drugorzędowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej anionowe środki powierzchniowo czynne, niejonowe środki powierzchniowo czynne, amfoteryczne środki powierzchniowo czynne, kationowe środki powierzchniowo czynne i ich mieszaniny.

Korzystnie środek zawiera drugorzędowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej anionowe środki powierzchniowo czynne, zwłaszcza jako drugorzędowy środek powierzchniowo czynny zawiera sól sodową siarczanu eteru laurylowego.

Środek korzystnie jako hydrotrop zawiera glikol propylenowy.

Środek w korzystnej postaci zawiera środek czyszczący i wodę w stosunku wagowym środka do wody w zakresie od 1:1 do 1:2000, zwłaszcza zawiera środek czyszczący i wodę w stosunku wagowym środka do wody w zakresie od 1:1 do 1:250. Środek korzystnie zawiera w % wag. a) od około 45 do około 60% etoksylowanego alkoholu tłuszczowego wybranego z grupy obejmującej C9-C11 alkohole etoksylowane około 5-10 molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14; b) od około 20 do około 30% dietanoloamidu kwasu tłuszczowego oleju kokosowego; c) od około 1,5 do około 5% drugorzędowego środka powierzchniowo czynnego; d) od około 8 do około 12% hydrotropu; i e) w uzupełnieniu do bilansu wodę. Środek jako hydrotrop zawiera korzystnie glikol propylenowy. Środek korzystnie zawiera również kwas octowy w ilości w zakresie od około 0,5 do około 1,5%.

Środek w korzystnej postaci zawiera w %wag. a) od około 10 do około 90% co najmniej jednego niejonowego środka powierzchniowo czynnego wybranego z grupy obejmującej C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu, alkilofenole z grupą C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz alkilopoliglikozydy zawierające grupę C6-C22 alkilową i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, a także ich mieszaniny; i b) od około 10 do około 90% kosurfaktanta amidowego wybranego z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C6-C22 tłuszczowych i ich mieszaniny.

Środek korzystnie zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C8-C5 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 2-13 molami tlenku etylenu, o HLB od około 8 około 16, oraz ich mieszaniny. Środek korzystnie zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C9-C11 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 5-10 molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14, oraz ich mieszaniny.

Środek korzystnie zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej alkilofenole z grupą C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz ich mieszaniny. Środek korzystnie zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej alkilopoliglikozydy zawierające grupę C6-C22 alkilową i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, oraz ich mieszaniny.

Środek korzystnie zawiera kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C8-C18 tłuszczowych i ich mieszaniny.

Środek jako kosurfaktant korzystnie zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego.

Środek korzystnie zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu w ilości w zakresie od około 20 do około 80% oraz amidowy kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C8-C18 tłuszczowych w ilości w zakresie od około 20 do około 80%.

177 923

Środek korzystnie zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłUszczowe etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu w ilości w zakresie od około 60 do około 80% oraz amidowy kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów Cs-Cis tłuszczowych w ilości w zakresie od około 20 do około 40%.

Środek według wynalazku w korzytsnej postaci zawiera w % wag. a) od około 60 do około 80% etoksylowanego alkoholu tłuszczowego wybranego z grupy obejmującej C9-C11 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 5-10 molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14 i ich mieszaniny; oraz b) od około 40 do około 20% kosurfaktanta amidowego wybranego z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy dialkanoloamidy kwasów Cs-Cis tłuszczowych i ich mieszaniny.

_r Środek korzystnie dodatkowo zawiera drugorzędowy środek powierzchniowo czynny. Środek korzystnie dodatkowo zawiera hydrotrop.

Korzystnie środek dodatkowo zawiera regulator pH. Środek korzystnie jako amid zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego.

Według wynalazku środek występuje jako stężony, ciekły środek czyszczący o zawartości składników aktywnych do 100%, zwłaszcza o zawartości składników aktywnych do 90%, a przede wszystkim o zawartości składników aktywnych powyżej 65%. W pierwszym wykonaniu przedmiotem wynalazku jest detergent podstawowy o wysokiej zawartości składników aktywnych. W drugim korzystnym wykonaniu przedmiotem wynalazku jest stężony uniwersalny środek czyszczący, który może być rozcieńczany przez ostatecznego użytkownika, tak aby osiągnąć korzystną zdolność czyszczącą. Uniwersalny, rozcieńczalny środek według wynalazku zawiera a) od około 10 do około 90% co najmniej jednego niejonowego środka powierzchniowo czynnego takiego jak etoksylowany alkohol tłuszczowy, etoksylowany alkilofenol, alkilopoliglikozyd i ich mieszaniny; b) od około 10 do około 90% co najmniej jednego amidowego kosurfaktanta lub mieszaniny takich środków; c) od około 0 do około 10% drugorzędowego środka powierzchniowo czynnego; d) od około 0 do około 15% hydrotropu; oraz

e) od około 0 do około 50% wody, dodatków, regulatorów pH i ich mieszanin.

Detergent podstawowy o wysokiej zawartości składników aktywnych według wynalazku zawiera: a) od około 10 do około 90% co najmniej jednego niejonowego środka powierzchniowo czynnego takiego jak etoksylowany alkoholi tłuszczowy, etoksylowany alkilofenol, alkilopoliglikozyd i ich mieszanin; oraz b) od około 10 do około 90% co najmniej jednego amidowego kosurfaktanta lub mieszaniny takich środków.

Środki czyszczące o wysokiej zawartości składników aktywnych według wynalazku stosować można zarówno jako detergent podstawowy jak i jako łatwo rozcieńczalny, stężony, uniwersalny, ciekły środek czyszczący. W korzystnym wykonaniu według wynalazku detergent podstawowy o wysokiej zawartości składników aktywnych zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny taki jak jeden lub więcej środków wybranych z grupy obejmującej etoksylowany alkohol tłuszczowy, etoksylowany alkilofenol i alkilopoliglikozyd, w kombinacji z amidowym kosurfaktantem w stosunku od 9:1 do 1:9. W innym korzystnym wykonaniu przedmiotem wynalazku jest środek, który można stosować bezpośrednio lub dający się łatwo rozcieńczać przez ostatecznego użytkownika w stosunku od 1:1 do 1:2000, zawierający niejonowy środek powierzchniowo czynny taki jak jeden lub więcej środków wybranych z grupy obejmującej etoksylowany alkohol tłuszczowy, etoksylowany alkilofenol i alkilopologlikozyd, w kombinacji z amidowym kosurfaktantem oraz, ewentualnie, z innymi składnikami detergentu takimi jak drugorzędne środki powierzchniowo czynne, hydrotropy, środki zapachowe, barwniki itp. Nieoczekiwanie stwierdzono, że pomimo dużej zawartości niejonowego środka powierzchniowo czynnego, zwłaszcza etoksylowanego alkoholu tłuszczowego, który, jak oczekiwano, będzie powodować problemy związane z tworzeniem się żelu i rozcieńczaniem, środki według wynalazku zawierające do 100% składnika aktywnego są przezroczyste, płynne i dają się rozcieńczać wodą. Środki według wynalazku nieoczekiwanie wykazują jednorodność, dyspergowalność w wodzie bez powstawania żelu i dają się szybko rozcieńczać. Środki takie można rozcieńczać w kubełkach, w zlewie oraz w ręcznych rozpylaczach, a zwłaszcza przy wykorzystaniu ręcznego rozpylacza takiego jak urządzenie

177 923 ujawnione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 152 461 lub w zgłoszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 07/865 001.

W pierwszym korzystnym wykonaniu przedmiotem wynalazku jest stężony, uniwersalny, ciekły środek czyszczący o zawartości składników aktywnych do 100%, zwłaszcza do 90%, a przede wszystkim powyżej 65%, przeznaczony do stosowania bezpośrednio lub do rozcieńczania przez ostatecznego użytkownika do uzyskania preferowanego przez niego stężenia, zawierający co najmniej jeden niejonowy środek powierzchniowo czynny i co najmniej jeden aminowy kosurfaktant. Dodawać można, choć nie jest to konieczne, uzupełniające składniki takie jak drugorzędowe środki powierzchniowo czynne, hydrotropy, wodę, regulatory pH i inne dodatki takie jak środki konserwujące, barwniki itp. Środki według wynalazku są przydatne do stosowania jako delikatne środki czyszczące, np. do czyszczenia twardych powierzchni, czyszczenia naczyń kuchennych, zmywania ręcznego, prania ręcznego itp. Środki rozcieńczać można w kubełku lub w dowolnego typu ręcznym rozpylaczu, a jeszcze korzystniej przy wykorzystaniu ręcznego rozpylacza takiego jak urządzenie ujawnione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 152 461 lub w zgłoszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 07/865 001.

W drugim korzystnym wykonaniu przedmiotem wynalazku jest podstawowy środek detergentowy o wysokiej zawartości składników aktywnych, wynoszącej do 100%, zawierającej co najmniej jeden niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej etoksylowane alkohole tłuszczowe, etoksylowane alkilofenole i alkilopoliglikozydy oraz co najmniej jeden amidowy kosurfaktant, korzystnie C2-C4 dialkanoloamid kwasu oleju kokosowego. Środki o wysoldej zóiwartościrkładnikówakówTikch wedługtegokorz.y stoego tnykorwnia nakarzyikywać można zarówno jako środki czyszczące o energicznym działaniu, np. do usuwania plam z tkanin 1 prania, jak i jako delikatne środki czyszczące, np. do czyszczenia twardych powierzchni, prania ręcznego, zmywania naczyń kuchennych itp. Podstawowy detergent o wysokiej zawartości składników aktywnych można zmieszać z innymi składnikami detergentowymi uzyskując środki czyszczące do zastosowań przemysłowych i w gospodarstwach domowych.

Sposób czyszczenia twardych powierzchni ciekłymi środkami czyszczącymi według wynalazku, obejmuje etapy rozcieńczania stężonego środka czyszczącego wodą w stosunku zależnym od uzyskania ostatecznego użytkownika, naniesienia ciekłego środka czyszczącego na oczyszczoną powierzchnię i starcia ciekłego środka czyszczącego wraz z zawartym w nim brudem z tej powierzchni.

Sposób stosowania podstawowych środków detergentowych o wysokiej zawartości składników aktywnych obejmujących etapy dodawania podstawowego detergentu o wysokiej zawartości składników aktywnych do innych składników detergentu takich jak rozpuszczalniki, woda, regulatory pH, drugorgędowe środki powierzchniowo czynne i inne dodatki do detergentów takie jak barwniki, środki zapachowe, środki regulujące pienienie itp., a następnie wykorzystania uzyskanej mieszanki jako środka czyszczącego, o energicznym działaniu lub łagodnego, stosowanego w gospodarstwie domowym i w przemyśle.

Podstawowe składniki stosowane są w środkach według wynalazku w następujących stężeniach procentowych, w stosunku do całkowitej wagi środka:

Składnik	Zakres korzystny	Zakres szczególnie korzystny	Zakres nąjkyezostniejszo
1	2	3	4
Detergent podstawowy o wysokiej zawartości składników aktywnych
Niejonowy środek powierzchniowo czynny	90 - 10%	80 - 20%	80 - 60%
Amidowy kosurfaktant	10 - 90%	20 - 80%	20 - 40%

177 923 ciąg dalszy tabeli

1	²		3	4
Stężony środek do rozcieńczania
Niejonowy środek powierzchniowo czynny	10-90	25-75	45-60
Amidowy kosurfaktant	10-90	15-60	20-30
Drugorzędowy środek powierzchniowo czynny	0 - 10%	1- 8%	15- 5%
Hydrotrop	0 - 15%	4 - 13%	8 - 12%
Regulator pH	~ 1%	~1%	0,7 - 0,9%
Woda i ewentualne inne składniki	reszta	reszta	reszta

Niejonowe środki powierzchniowo czynne

W środkach według wynalazku stosować można zasadniczo dowolny ciekły i dający się upłynnić niejonowy środek powierzchniowo czynny. Obszerne zestawienie i omówienie niejonowych środków powierzchniowo czynnych lub detergentów przydatnych w środkach według wynalazku znaleźć można w McCutcheon's Detergents and Emulsifiers 1993 Annual oraz w podręczniku Surface Active Agents, Vol 2, Schwartz, Perry i Berch (Inter, Science Publishers, 1958). Bez żadnych ograniczeń zastosować można także niejonowe środki powierzchniowo czynne podane w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 929 678. Do innych odpowiednich niejonowych środków' powierzchniowo czynnych należą następujące środki:

1. Kondensaty politlenku etylenu z alkilofenolami. Związki te stanowią produkty kondensacji alkilofenoli zawierających 1-15, korzystnie 4-12 atomów węgla w łańcuchu o prostej lub rozgałęzionej konfiguracji, z 1-25, korzystnie 3-12 molami tlenku etylenu na mol alkilofenolu. Alkilowe podstawniki w takich związkach mogą np. pochodzić od spolimeryzowanego propylenu, diizobutylenu itp. Do przykładowych związków tego typu należy nonylofenol skondensowany z około 9,5 molami tlenku etylenu/mol nonylofenolu; dodecylofenol skondensowany z około 12 molami tlenku etylenu/mol fenolu; dinonylofenol skondensowany z około 15 molami tlenku etylenu/mol fenolu. Do dostępnych w handlu niejonowych środków powierzchniowo czynnych tego typu należy IGEPAL CO-710 dostępnych z Rhone-Poulenc, Inc.; oraz TRITON N-111, X-100 i X-102, dostępne z Union Carbide Corporation.

2. Produkty kondensacji alkoholi alifatycznych z 1-25, korzystnie z 2-13 molami tlenku etylenu. Łańcuch alkilowy w alkoholu alifatycznym może być prosty lub rozgałęziony, pierwszolub drugorzędowy i zazwyczaj zawiera od około 6 do około 22 atomów węgla. Do przykładowych etoksylowanych alkoholi należą produkty kondensacji alkoholu mirystylowego z około 10 molami tlenku etylenu/mol alkoholu mirystylowego; oraz produkty kondensacji około 9 moli tlenku etylenu z alkoholem uzyskanym z oleju kokosowego (mieszaniną alkoholi tłuszczowych z łańcuchami alkilowymi zawierającymi od 8 do 18 atomów węgla). Do przykładowych dostępnych w handlu niejonowych środków powierzchniowo czynnych tego typu należy TERGITOL 15-S-12, dostępny z Union , Carbide Corporation, NEODOL® 1-7 dostępny z Shell Chemical Company oraz ALFONIC 1012-5 dostępny z Vista Chemical Company.

3. Produkty kondensacji tlenku etylenu z hydrofobową podstawą wytworzoną w kondensacji tlenku propylenu z glikolem propylenowym. Hydrofobowa część takich związków charakteryzuje się ciężarem cząsteczkowym od około 1 500 do około 1 800 i jest rozpuszczalna w wodzie. Addycja grup poliksyetylenowych do tej hydrofobowej części powoduje wzrost rozpuszczalności w wodzie cząsteczki jako całości, przy czym ciekły charakter produktu zostaje zachowany aż do punktu, gdy zawartość polioksyetylenu stanowi około 50% całkowitej wagi profuktu kondensacji, co odpowiada kondensacji do około 40 moli tlenku etylenu. Do przykładowych związków tego typu należą pewne dostępne w handlu środki powierzchniowo czynne PLURONIC® produkowane przez Wyandot Chemical Corporation.

4. Produkty kondensacji tlenku etylenu z produktem uzyskanym w reakcji tlenku propylenu z etylenodiaminą. Hydrofobową część takich produktów stanowi produkt reakcji etylenodiaminy z nadmiarem tlenku propylenu, o ciężarze cząsteczkowym od około 2500

177 923 do około 3000. Część hydrofobową kondensuje się z tlenkiem etylenu w takim stopniu, że produkt kondensacji zawiera od około 40 do około 80% wag. polioksyetylenu, a jego ciężar cząsteczkowy wynosi od około 5000 do około 11000. Do przykładowych dostępnych w handlu niejonowych środków powierzchniowo czynnych tego typu należą pewne dostępne w handlu związki TECTRONIC * produkowane przez Wyandot Chemical Corporation.

5. Alkilopolisacharydy zawierające część hydrofobową, o około 6-22 atomach węgla, korzystnie o około 8-18 atomach węgla oraz hydrofitową, grupę polisacharydową np. poliglikozydowąz 1-10, korzystnie 1-4, a najkorzystniej z 1,4-2,7 merami cukrowymi. Zastosować można dowolny cukier redukujący zawierający 5 do 6 atomów węgla, taki jak glukoza i galaktoza, przy czym grupy galaktozylowe mogą stanowić zamienniki grup glukozylowych. Grupa hydrofobowa może być przyłączona w pozycjach 2, 3 lub 4, tak że uzyskuje się glukozę lub galaktozę zamiast glukozydu lub galaktozydu. Wiązania międzysacharydowe mogą występować między pozycją 1 kolejnych merów sacharydowych i pozycjami 2-, 3-, 4- i/lub 6 poprzednich merów sacharydowych. Dodatkowo, choć mniej korzystnie, występować może łańcuch politlenku alkilenu łączący grupę hydrofobową z grupą polisacharydową. Korzystnym tlenkiem alkilenu jest tlenek etylenu. Typowe grupy hydrofobowe stanowią grupy alkilowe, nasycone lub nienasycone, o rozgałęzionym lub prostym łańcuchu, zawierające od około 6 do około 22, korzystnie od 8 do 18 atomów węgla. Korzystnie grupę alkilową stanowi nasycona grupa o prostym łańcuchu. Grupa alkilowa może zawierać do 3 grup hydroksylowych i /lub łańcuch politlenku alkilenu może zawierać do 10, korzystnie poniżej 5, a najkorzystniej 0 grup tlenku alkilenu. Do odpowiednich alkilopolisacharydów należą oktylo-, nonylo-, decylo-, undecylo-, dodecylo-, tridecylo-, tetradecylo-, pentadecylo-, heksadecylo-, heptadecylo- i oktadecylo- di-, tri-, tetra-, penta- i heksaglukozydy, galaktozydy, laktozydy, glukozy, fruktozydy, fruktozy i/lub galaktozy. Do odpowiednich mieszanin należą alkilodi-, tri-, tetra- i pentaglukozydy, w których grupy alkilowe pochodzą z oleju kokosowego, oraz alkilotetra-, penta- i heksaglukozydy, w których grupy alkilowe pochodzą z łoju. Jakkolwiek alkilopoliglikozydy zawierające 100% składników aktywnych nie są obecnie dostępne w handlu, można je uzyskać na drodze kontrolowanego suszenia dostępnych obecnie wodnych mieszanin. Jako przykłady przydatnych wyjściowych wodnych roztworów ałkilopobglikozydów wymienić można GLUCOPON™ 225CS i GLUCOPON™ 425CS, wytwarzane przez Henkel Corporation.

6. Polieterowe środki powierzchniowo czynne będące produktami kondensacji alifatycznych alkoholi i alkilofenoloalkoholi z tlenkiem propylenu i tlenkiem etylenu, wytworzone zazwyczaj w sekwencji reakcji obejmującej najpierw propoksylowanie, a następnie etoksylowanie, albo najpierw etoksylowanie, a następnie propoksylowanie. Do przykładowych odpowiednich polieterowych środków powierzchniowo czynnych należą pewne dostępne w handlu środki powierzchniowo czynne Poly-Tergent, produkowane przez Olin Chemicals.

Do korzystnych niejonowych środków powierzchniowo czynnych należą etoksylowane alkohole tłuszczowe, etoksylowane alkilofenole i alkilopoliglikozydy.

Jeszcze korzystniej niejonowe środki powierzchniowo czynne przydatne w środkach według wynalazku stanowią liniowe lub rozgałęzione alkohole tłuszczowe o około 6-22 atomach węgla etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu, alkilofenole zawierające grupę alkilową o około 4-12 atomach węgla etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu na mol alkilofenolu, oraz alkilopoliglikozydy zawierające grupę alkilową o około 6-22 atomach węgla i 1-4 mery węglowodanowe, a także ich mieszaniny.

Najkorzystniej niejonowy środek powierzchniowo czynny przydatny w środkach według wynalazku wybrany jest z grupy obejmującej liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe zawierające łańcuch z około 6-22 atomami węgla, etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu, jeszcze korzystniej zawierające łańcuch o około 8-15 atomach węgla i od około 2 do około 13 moli tlenku etylenu, o HLB od około 8 do około 16, a także ich mieszaniny. Najkorzystniej stosuje się alkohol tłuszczowy zawierający łańcuch o około 9-11 atomach węgla etoksylowany około 5-10 molami tlenku etylenu oraz charakteryzujący się HLB od około 11 do około 14, a także jego mieszaniny. Przydatne są etoksylowane alkohole tłuszczowe o znaku towarowym NEODOL®, zwłaszcza ŃEoDOL® 1-7, produkowane przez Shell Corporation.

177 923

W jednym wykonaniu środka według wynalazku niejonowy środek powierzchniowo czynny stosuje się w ilości w zakresie od około 10 do około 90%, jeszcze korzystniej od około 20 do około 80%, a najkorzystniej od około 60 ;do około 80%. W innym wykonaniu środka według wynalazku niejonowy środek powierzchniowo czynny stosuje się korzystnie w ilości w zakresie od około 10 do około 90%, jeszcze korzystniej od około 25 do około 75%, najkorzystniej od około 45 do około 60%, a optymalnie od 50 do 55%.

Amidowy kosurfaktant

Amidowy kosurfaktant przydatny w środkach według wynalazku korzystnie wybrany jest z grupy alkanoloamidów kwasów tłuszczowych uzyskany w reakcji kondensacji nasyconych lub nienasyconych triglicerydów z alkanoloaminą. Korzystnie amidowy kosurfaktant zawiera grupę acylową o około 6-22 atomach węgla, jeszcze korzystniej o około 8-18 atomach węgla, a najkorzystniej zawiera łańcuchy węglowe o rozkładzie występującym w glicerydach oleju kokosowego. Grupy acylowe mogą powchodzić nie tylko z glicerydów naturalnych, np. z oleju kokosowego, oleju palmowego, oleju sojowego i łoju, ale również mogą być pochodzenia syntetycznego, np. z utleniania ropy naftowej lub z uwodornienia tlenku węgla w procesie Fischera-Tropscha. Korzystnie stosuje się C2-C4 monoalkanolo- i dialkanoloamidy kwasów C6-C22 tłuszczowych i ich mieszaniny, C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C₈-Ci₈tłuszczowych i ich mieszaniny oraz C2-C4 dialkanoloamidy kwasów tłuszczowych oleju kokosowego i ich mieszaniny. Jeszcze korzystniejsze są C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C₈-Ci₈tłuszczowych i ich mieszaniny. Najkorzystniejszy jest dietanoloamid kwasów tłuszczowych oleju kokosowego oraz jego mieszaniny, np. NINOL 40-CO ze Stepen Company oraz MONAMID 705 z Mona Industries, Inc.

W jednym wykonaniu środka według wynalazku amidowy kosurfaktant stosuje się w ilości w zakresie od około 10 do około 90%, jeszcze korzystniej od około 20 do około 80%, a najkorzystniej od około 20 do około 40%. W innym wykonaniu środka według wynalazku amidowy kosurfaktant stosuje się w ilości w zakresie od około 10 do około 90%, jeszcze korzystniej od około 15 do około 60%, a najkorzystniej od około 20 do około 30%, z optimum przy 20-25%.

Jakkolwiek często pojawiają się problemy związane z żelowaniem, rozcieńczalnością i dyspergowalnością przy próbie wytwarzania środków o wysokiej zawartości składników aktywnych opartych na niejonowych środkach powierzchniowo czynnych takich jak etoksylowane alkohole tłuszczowe, etoksylowane alkilofenole lub alkilopoliglikozydy, samych lub w kombinacji z innymi kosurfaktantami, nieoczekiwanie stwierdzono, że dodając kosurfaktant amidowy, a najkorzystniej dietanoloamid kwasów tłuszczowych oleju kokosowego, uzyskuje się środek wykazujący zadowalającą jednorodność, niską lepkość, dyspergowalność w wodzie bez żelowania oraz szybką rozcieńczalność.

Dodatkowe drugorzędowe środki powierzchniowo czynne

Środki według wynalazku mogą być uzupełniane dodatkowym drugorzędowym środkiem powierzchniowo czynnym. Składnik ten może być pożądany, aby zmodyfikować charakterystykę pienienia się lub aby poprawić właściwości użytkowe w pewnych zastosowaniach. Drugorzędowy środek powierzchniowo czynny może być wybrany spośród wielu różnych zasadniczo płynnych lub dających się upłynnić anionowych, kationowych, niejonowych, amfoterycznych i betainowych środków powierzchniowo czynnych. Takie środki powierzchniowo czynne stosować można pojedynczo lub w postaci mieszanin w ilościach do około 10%, a jeszcze korzystniej od około 1 do około 8%. Najkorzystniej dodatkowy drugorzędowy środek powierzchniowo czynny stosuje się w ilości w zakresie od około 1,5 do około 5%.

Do odpowiednich anionowych środków powierzchniowo czynnych należą rozpuszczalne w wodzie sole alkilobenzenosulfonianów, alkilosiarczanów, siarczanów eterów alkilopolietoksylowych, parafinosulfonianów, α-olefmosulfonianów, a-sulfokarboksylanów i ich estrów, sulfonianów eterów alkiloglicerylowych, siarczanów i sulfonianów monoglicerydów kwasów tłuszczowych oraz siarczanów eterów alkilofenolopolietoksylowych. Bez żadnych ograniczeń zastosować można również inne anionowe środki powierzchniowo czynne wymienione w McCutcheon’s Detergents and Emulsifiers 1993 Annual oraz w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 929 678.

177 923

Korzystną klasę anionowych środków powierzchniowo czynnych stanowią rozpuszczalne w wodzie sole, zwłaszcza sole metali alkalicznych, amonowe i alkanoloamoniowe organicznych związków siarki, zawierających w strukturze cząsteczkowej grupę alkilową lub alkiloarylowąo około 8-22, a zwłaszcza o około 10-20 atomach węgla, oraz grupę estru kwasu sulfonowego albo kwasu siarkowego. Do przykładowych środków powierzchniowo czynnych tego typu należą alkilosiarczany sodowe i potasowe, zwłaszcza siarczany wyższych (C^-Cs) alkoholi, oraz alkilobenzenosulfoniany sodowe i potasowe, w których grupa alkilowa zawiera od około 9 do około 15, a korzystnie od około 11 do około 13 atomów węgla. Jeszcze korzystniejszą klasę anionowych środków powierzchniowo czynnych stanowią, środki wybrane spośród C8-C18 siarczanów etoksylowanych około 1-5 molami tlenku etylenu. Szczególnie korzystnie anionowy środek powierzchniowo czynny przydatny w środkach według wynalazku wybrany jest spośród C12 etoksysiarczanu sodowego z około 3 molami tlenku etylenu i C12 etoksysiarczanu amonowego z około 3 molami tlenku etylenu. Najkorzystniejszym anionowym środkiem powierzchniowo czynnym jest lauryloeterosiarczan sodowy taki jak STEOL® CS-460 ze Stepen Company i NEODOL® 25-3S z Shell Chemical Company.

Do odpowiednich niejonowych środków powierzchniowo czynnych, które mogą być przydatne jako drugorzędowe środki powierzchniowo czynne w środkach według wynalazku, należą wszystkie niejonowe środki powierzchniowo czynne poza etoksylowanymi alkoholami, alkilofenolami i alkilopoliglikozydami, takie jak tlenki C8-C18 alkiloamin. Niejonowe środki powierzchniowo czynne przydatne w środkach według wynalazku znaleźć można w McCutcheon’s Detergents and Emulsifiers 1993 Annual oraz w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 929 678.

Do odpowiednich kationowych środków powierzchniowo czynnych należą różne czwartorzędowe związki amoniowe o wzorze 1, które stosuje się w środkach według wynalazku tylko wtedy, gdy nie stosuje się niekompatybilnych środków anionowych. Do odpowiednich kationowych środków powierzchniowo czynnych należą te, które wykazują działanie przeciwdrobnoustrojowe w rozcieńczonych roztworach, takie jak związki alkilodimetylobenzyloamoniowe, w których R1 oznacza grupę C12-C18 ałkilt^-w^ R2 i R3 oznaczają grupy metylowe, R4 oznacza grupę benzylową a X' oznacza C1', Br' lub CH3-SO4. Do przykładowych kationowych środków powierzchniowo czynnych należą produkty o znaku towarowym BTC® dostępne ze Stepen Company.

Do odpowiednich amfoterycznych środków powierzchniowo czynnych należą rozpuszczalne w wodzie pochodne alifatycznych amin drugo- lub trzeciorzędowych, w których jeden z podstawników alifatycznych zawiera od około 8 do około 18 atomów węgla, oraz jeden zawiera amonową grupę zapewniającą rozpuszczalność w wodzie, taką jak grupa karboksylowa, sulfonianowa, siarczanowa, fosforanowa lub fosfonianowa. Należą do nich także betainowe środki powierzchniowo czynne o wzorze strukturalnym 2, między innymi alkanoamidopropylobetaina, w której grupa alkanowa pochodzi od kwasów oleju kokosowego, np. VARION® CADG dostępny z Witco Corporation.

Hydrotropy

Hydrotropy stanowią dodatkowe składniki w środkach według wynalazku. Jednakże w związku z tym, że środek czyszczący jest w postaci cieczy, hydrotropy dodawać można wtedy, gdy zawiera on wodę, w celu zwiększenia stabilności faz. Do hydrotropów przydatnych w środkach według wynalazku należą zwykle hydrotropy stosowane w układach detergentowych, do których bez żadnych ograniczeń zaliczyć można C4-C10 alkilo i C1-C6 alkiloarylo mono- i disulfoniany, siarczany, fosforany, fosfoniany i karboksylany pochodzące od alifatycznych olefinowych i alkiloaromatycznych węglowodorów oraz pochodzących od nich estrów i polieterów; oraz amfoteryczne, mieszające się z wodą alkohole, poliole, etery polioli i ich mieszaniny. Jeszcze korzystniej do hydrotropów w środkach według wynalazku należą mieszające się z woda alkohole, poliole, etery polioli i ich mieszaniny. Najkorzystniej hydrotropem wynalazku jest glikol propylenowy, np. techniczny glikol propylenowy z Dow Chemical oraz techniczny glikol propylenowy z Eastman Kodak.

Hydrotropy stosuje się korzystnie w środkach według wynalazku w ilości w zakresie od około 0 do około 15%, jeszcze korzystniej od około 4 do około 13%, a najkorzystniej od około 8 do około 12%.

177 923

Regulatory pH

Regulatory pH stanowią dodatkowe składniki w środkach według wynalazku, które dodaje się w ilości niezbędnej do utrzymywania korzystnego pH środka od około 4 do około 10, jeszcze korzystniej od około 5 do około 9, a najkorzystniej od około 6,5 do około 7,1. Jakkolwiek stosować można różne znane regulatory pH, to korzystne są kwasy monoprotonowe, jeszcze korzystniej kwas octowy lub kwas hydroksyoctowy, a najkorzystniej kwas octowy w ilości w zakresie od około 0,7 do około 0,9%. Przykładowym korzystnym kwasem octowym przydatnym w środkach według wynalazku jest lodowaty kwas octowy dostępny z Hoechst Celanese.

Woda i inne składniki dodatkowe

Wodę i składniki dodatkowe można również stosować w środkach według wynalazku, korzystnie w ilości w zakresie od około 0 do około 50%, jeszcze korzystniej od około 5 do około 20%, a najkorzystniej od około 8 do około 14%. Dodawana woda jest korzystnie zmiękczona lub dejonizowana. Do środków według wynalazku dodawać można składniki dodatkowe zazwyczaj stosowane w środkach detergentowych, takie jak środki wspomagające, środki ułatwiające rozcieńczanie, barwniki, środki zapachowe, denaturaty, środki konserwujące, środki regulujące lub gaszące pianę i inne składniki, jeśli nie pogarszają one korzystnych właściwości środka. Korzystnie środki według wynalazku nie zawierają obcych składników takich jak wypełniacze detergentowe w postaci soli, które pogarszają stabilność środków.

Sposoby wytwarzania

Stężony uniwersalny, ciekły środek czyszczący według wynalazku wytwarza się zwykłymi sposobami takimi jak mieszanie lub homogenizacja składników, przy czym zazwyczaj wytwarza się go dodając kolejno składniki do zbiornika mieszarki przy stosowaniu mieszania o nieznacznym lub intensywnym ścinaniu zapewnianego przez mieszadło turbionowe, śmigłowe, wirnikowe itp., przy zachowaniu kolejności dodawania i temperatury odpowiedniej dla konkretnych wybranych składników. W jednym z przykładów odpowiednią ilości wody wprowadza się do zbiornika mieszarki, po czym dodaje się amid, jeden lub więcej niejonowych środków powierzchniowo czynnych i wymagane składniki dodatkowe, przy stałym wolnoobrotowym mieszaniu w temperaturze otoczenia.

Sposoby stosowania

W jednym wykonaniu środek według wynalazku o wysokiej zawartości składników aktywnych stosuje się jako podstawowy detergent do wytwarzania kompletnych ciekłych lub proszkowych, o energicznym działaniu i delikatnych środków czyszczących. Najkorzystniej środek o wysokiej zawartości składników aktywnych stosuje się jako detergent podstawowy wysokiej zawartości składników aktywnych do wytwarzania produktów czyszczących do zastosowań przemysłowych i w gospodarstwie domowym. W innym wykonaniu środek według wynalazku stosuje się bezpośrednio, albo też najpierw rozcieńcza się go wodą aż do uzyskania zdolności czyszczącej wymaganej przez ostatecznego użytkownika. Rozcieńczanie można przeprowadzić w kubełku lub i innym pojemniku.

Ostateczny użytkownik może rozcieńczyć środek czyszczący w kubełku wodą w stosunku od 1:1 do 1:2000. Środek można również rozcieńczać w rozpylaczu ujawnionym w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 152 461 lub w zgłoszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 07/865 001, w stosunku od około 1:1 do około 1:250. Gdy stosuje się to ostatnie rozwiązanie, uniwersalny ciekły środek czyszczący w postaci stężonej wlewa się do butelki o pojemności około 250 ml, którą przymocowuje się do urządzenia rozpylającego zawierającego inną podobną butelkę napełnioną wodą. Użytkownik w prosty sposób nastawia stosunek stężeń w rozpylaczu, nanosi środek czyszczący na czyszczoną powierzchnię, po czym ściera z powierzchni środek czyszczący wraz z zawartym z nim brudem.

Przykłady

Poniższe przykłady zamieszczono w celu dokładniejszego wyjaśnienia opisu i nie należy ich traktować jako ograniczenia zakresu wynalazku.

Skróty użyte w przykładach mają następujące znaczenie:

AE - Etoksylowany pierwszorzędowy alkohol o nazwie handlowej NEODOL® 1-7, dostępny z Shell Chemical Company.

177 923

CDEA - Alkanodietanoloamid, w którym grupy alkanowe pochodzą od kwasów oleju kokosowego, o nazwie handlowej NlNOL 40-CO, dostępny ze Stepen Company.

SLES - Lairyloeterosiarcioui sodowy (60% składników aktywnych) , o nazwie łamdlowej STEOL CS-460, dostępny ze Stepen Company.

CAPAO - Uenek w któym guipy alkamowe j^cc^ł^oci^ą od kwasów oleju kokosowego, (35% składników aktywnych), o nazwie handlowej VAROX 1770, z Witco Corporation.

CAPB - Alkanoamidopropylobeiaina, w którecj guupy aUanaowe pochodzą od kwasów oleju kokosowego, (35% składników aktywnych), o nazwie handlowej VARION® CADG z Witco Corporation.

DMP - Eter neetyk^wy^ giikota dpro^^]^;v'e^i^(^v^'ego, o znaku towrrowym DOWANOL® DMP z Dow Chemical Company.

HOAc - Lodowtty toasr Ottawy, wywarzamy np . przer Hoechtt Ceianste.

PG - Glikol propylenowy taki aak produkt techniczny dostępny z Dow Chemical

Company.

EtOH - DeneUroownny tanno! akki SD 4! r Shell

Company.

APE - Etoastlowany o nazwie handlowej TRITON N-111, dossępny z Union Carbide Corporation.

SAE - EtoStylowany alkoholrUggrrzddowr o az/wee hnddlowej TERGITOL 5-4--12, dostępny z Union Carbide Corporation.

APG - Alkilopoliglikezdd akki ϊιΤ rrodukt pd! az^ą GLUCOPON 25CS! z lennke!

Corporation, wysuszony do uzyskania środka o zawartości składników aktywnych 100%.

FRG - Środek zapachowy.

H2O - Woda.

Następujące ciekłe środki 1-12 wytworzono w wyniku zmieszania następujących składników w zbiorniku zwykłej mieszarki w temperaturze pokojowej.

Środki 1-6 (%wag.)

Składnik	1	2	3	4	5	6
Woda	11,10	11,10	11,10	10,80	10,80	10,80
PG	10,00	-	-	10,00	-	-
EtOH	-	10,00	-	-	10,00	-
DMP	-	-	10,00	-	-	10,00
CDEA	23,00	23,00	23,00	21,60	21,60	21,60
AE	55,00	55,00	55,00	53,70	53,70	53,70
SLES	-	-	-	3,00	3,00	3,00
CAPAO	-	-	-	-	-	-
CAPB	-	-	-	-	-	-
HOAc	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80
FRG	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
Razem	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00

177 923

Środki 7-12 (% wag.)

Składnik	7	8	9	10	11	12
Woda	7,80	7,80	7,80	7,80	7,80	7,80
PG	10,00	-	-	10,00	-	-
EtOH	-	10,00	-	-	10,00	-
dmp	-	-	10,00	-	-	10,00
cdea	21,60	21,60	21,60	21,60	21,60	21,60
AE	53,70	53,70	5.3,70	53,70	53,70	53,70
SLES	-	-	-	-	-	-
CAPAO	6,00	6,00	6,00	-	-	-
CAPB	-	-	-	6,00	6,00	6,00
HOAc	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80
FRG	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
Razem	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00

Środki 1-12 uważa się za objęte zakresem wynalazku stężone, uniwersalne ciekłe środki czyszczące według wynalazku, przy czym środek 4 stanowi przykład najkorzystniejszego wykonania. Mimo iż środki 1-12 zawieraaą znaczne ilości składników aktywnych, nieoczekiwanie sąjednorodne, łatwe do rozcieńczania i ulegają dyspergowaniu w wodzie bez żelowania.

Skuteczność czyszczenia (środki 1-6)

Środek	1	2	3	4	5	6
Skuteczność	75%	65%	65%	65%	65%	65%

Skuteczność czyszczenia (środki 7-12)

Środek	7	8	9	10	11	12
Skuteczność	40%	55%	55%	45%	40%	50%

Dokonano oceny środków 1-12 pod względem skuteczności oczyszczenia. Badanie usuwania brudu przeprowadzono zgodnie z metodą ASTM D4488. Białe płytki winylowe (płytki surowe VPI 502S) zabrudzono 0,5 g mieszanki brudu określonej w ASTM D4488 Aimex A3. Płytki kondycjonowano, a następnie przecierano w 25 cyklach środkami (1-12) rozcieńczonymi wodą w stosunku 1:250 z wykorzystaniem przelotowego urządzenia myjącego Gardco Model D16VF. Pomiary współczynnika odbicia wykorzystywane do określenia skuteczności czyszczenia wykonywano za pomocą spektrofotometru Hunter MiniScan (Model No. MS-4500L). Badania wykonywano w 25°C. Stwierdzono, że środki 1-12 w rozcieńczeniu 1:250 wykazują dobrą-doskonałą skuteczność czyszczenia.

Pomiary lepkości (środki 1-6)

Środek	1	2	3	4	5	6
Lepkość, kubek Forda nr 4 (s)	26,9	17,1	22,1	26,7	17,1	22,0

177 923

Pomiary lepkości (środki 7-12)

Środek	7	8	9	10	11	12
Lepkość, kubek Forda nr 4 (s)	28,4	17,5	22,7	27,6	17,5	22,4

Lepkość środków 1-12 oceniano w sposób następujący. Próbkę środka wlewano do kubka Forda nr 4. Zmierzono w sekundach czas wypływu próbki przez wąski otwór w dnie kubka. Pomiar wykonywano w 25°C. Wszystkie środki wykazuję bardzo niską lepkość przy poziomie aktywności.

Pomiary pH (środki 1-6)

Środek	1	2	3	4	5	6
pH	6,8	6,9	7,0	7,0	7,0	7,0

Pomiary pH (środki 7-12)

Środek	7	8	9	10	11	12
P^H	7,1	7,0	7,2	6,9	7,2	6,9

Zmierzono pH środków 1-12. pH środków „w stanie dostawy” (nie rozcieńczonych) oznaczano za pomocą pehametru Corning Model 240 z elektrodą. Corning General Purpose Combination Electrode (No. 476530).

W przypadku środka 4 oceniono odporność na drobnoustroje. Badania wykonano zaszczepiając środek w ilości 10⁷ organizmów bakteryjnych i 10⁶ grzybów/g próbki produktu. Środek uważa się za odporny, gdy jest wolny od drobnoustrojów (poniżej jednego organizmu w 10 g produktu) w okresie do 7 dni po zaszczepieniu.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że mimo iż środek 4 zawiera wodę, a jego pH jest obojętne, niszczy on drobnoustroje. Ten nieoczekiwany wynik umożliwia wytwarzanie stężonego środka czyszczącego o wysokiej zawartości składników aktywnych bez konieczności stosowania środków przeciwdrobnousteoj owych. W związku z podobieństwem środków 1-12 można oczekiwać, że wszystkie one będą wykazywać właściwości samokonserwujące wokaznwany przez środek 4.

Następujące ciekłe środki 13-23 wytworzono w wyniku zmieszania następujących składników w zbiorniku zwykłej mieszarki w temperaturze pokojowej.

Środki 13-23 (%wag.)

	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
CDEA	100	90	80	70	60	50	40	30	20	10	-
AE	-	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100

Środki 14-22 uważa się za objęte zakresem wynalazku podstawowe środki detergentowe według wynalazku o wysokiej zawartości składników aktywnych, przy czym środek 20 stanowi przykład najkorzystniejszego wykonania. Nieoczekiwanie stwierdzono, że mimo iż środki 14-22 stanowią mieszanki o 100% zawartości składników aktywnych, stanowią one jednorodne, płynące ciecze o niskich do umiarkowanych lepkościach w temperaturze pokojowej, dające się szybko rozcieńczać i dyspergować w wodzie bez żelowania.

Pomiary lepkości (środki 13-17)

Środek	13	14	15	16	17
Lepkość, kubek Forda nr 4 (s)	313	225	150	103	72,1

177 923

Pomiary lepkości (środki 18-23)

Środek	18	19	20	21	22	23
Lepkość, kubek Forda nr 4 (s)	51,4	35,1	27,2	22,0	18,7	16,5

Lepkość środków 13-23 oceniano w sposób następujący. Próbkę środka wlewano do kubka Fora nr 4. Zmierzono w sekundach czas wypływu próbki przez wąski otwór w dnie kubka. Pomiar wykonywano w 25 °C.

Lepkość środków 13-23 przedstawiono na wykresie pokazanym na fig. 1.

Jak to przedstawiono, środki 14-22, zawierające zarówno etoksylowany alkohol jak i amid, wykazują lepkość niższą od oczekiwanej na podstawie interpolacji w oparciu o lepkości każdego ze składowych środków powierzchniowo czynnych. Taki synergizm stwierdzony w przypadku mieszanek etoksylowanego alkoholu z amidem jest szczególnie przydatny w zastosowaniach wymagających płynnych środków o niskich lepkościach.

Szybkość rozpuszczania (środki 13-17)

Środek	13	14	15	16	17
Szybkość rozpuszczania (s)	130	81,2	45,0	39,3	37,8

Szybkość rozpuszczania (środki 18-23)

Środek	18	19	20	21	22	23
Szybkość rozpuszczania (s)	34,5	29,3	25,0	23,7	80,3	> 180 (zżelowany)

Zbadano rozpuszczanie środków 13-23 pobierając po 0,1 g każdego ze środków i wprowadzając do 50 g wody za pomocą małej jednorazowej pipety. Za pomocą szklanej bagietki cały czas mieszano mieszaninę do momentu, gdy obserwator nie stwierdził śladów niezdyspergowanego środka powierzchniowo czynnego. Rejestrowano całkowity czas niezbędny do pełnego rozpuszczenia środka.

Szybkość rozpuszczania 13-23 przedstawiono na wykresie pokazanym na fig. 2.

Jak to wykazano, środki 14-22 zawierające zarówno etoksylowany alkohol jak i amid wykazują nieoczekiwanie szybkie rozpuszczanie w porównaniu z rozpuszczaniem poszczególnych środków powierzchniowo czynnych. Ten ważny synergizm ma istotne znaczenie zarówno przy mieszaniu w przemyśle jak i przy rozcieńczaniu środka przez użytkownika.

Klarowność (środki 13-17) (25°C)

Środek	13	14	15	16	17
Klarowność	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny

Klarowność roztworu (środki 18-23) (25°C)

Środek	18	19	20	21	22	23
Klarowność	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny	zamglony

Klarowność (środki 13-17) (roztwór 0,2%)

Środek	13	14	15	16	17
Klarowność	mętny	mętny	mętny	zamglony	klarowny

177 923

Klarowność roztworu (środki 18-23) (roztwór 0,2%)

Środek	18	19	20	21	22	23
Klarowność	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny

Klarowność roztworu środków 13-23 oceniano umieszczając 0,1 g środka w 50 g wody i obserwując mieszankę po całkowitym rozpuszczeniu.

Środki 24-30 wytworzono w wyniku zmieszania następujących składników w zbiorniku zwykłej mieszarki w temperaturze pokojowej.

Środki 24-30 (%wag.)

Środek	24	25	26	27	28	29	30
CDEA	100%	40	40	40	-	-	-
AE	-	-	-	60	-	-	100
APE	-	60	-	-	100	-	-
SAE	-	-	60	-	-	100	-

Środki 25-27 uważa się za objęte zakresem podstawowych środków detergentowych według wynalazku o wysokiej zawartości składników aktywnych. W przypadku środków 24-30 oznaczono lepkość, szybkość rozpuszczania (roztwór 0,2%), klarowność roztworu (0,2%) i klarowność środka (25°C), sposobami podanymi powyżej, uzyskując następujące wyniki.

Środek	24	25	26	27	28	29	30
Klarowność (25°C)	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny	zamglony	zamglony
Lepkość (s)	313	99,2	54,4	35,1	70,1	30,0	16,5
Szybkość rozpuszczania (s) (0,2% roztwór)	130	8	6	29	153	86	> 180
Klarowność roztworu (0,2% roztwór)	mętny	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny	klarowny

Środki 31 i 32 przygotowano z zastosowaniem próbki środka GLUCOPON 425CS (nominalna zawartość składników aktywnych 50% w roztworze wodnym), którą wysuszono w suszarce próżniowej w 70°C lub w suszarce konwekcyjnej w 105°C w celu usunięcia wody stanowiącej nośnik. Uzyskaną pastę zmieszano następnie z glikolem propylenowym (próba kontrolna) lub z mieszaniną amidu i glikolu propylenowego w zbiorniku zwykłej mieszarki w temperaturze pokojowej.

Środek	31	32
APG (wysuszony)	45	90
CDEA	45	-
PG	10	10

Środek 31 uważa się za objęty zakresem podstawowych środków detergentowych według wynalazku o wysokiej zawartości składników aktywnych. W przypadku środków 31 i 32 oznaczono lepkość, szybkość rozpuszczania (roztwór 0,2%), klarowność roztworu (0,2%) i klarowność środka (25°C), sposobami podanymi powyżej, uzyskując następujące wyniki.

177 923

Środek	31	32
Klarowność (25 °C)	klarowny	klarowny
Lepkość (s)	wysoka	wysoka
Szybkość rozpuszczania 0,2% roztwór)	13 s	45 s
Klarowność roztworu (0,2% roztwór)	klarowny	klarowny

Należy zdawać sobie sprawę, że w rozwiązaniach opisanych powyżej wprowadzić można wiele zmian, modyfikacji i zastosować równoważne rozwiązania. W związku z tym uważa się, że powyższy opis raczej ilustruje, a nie ogranicza wynalazek, oraz że zastrzeżenia obejmują wszystkie równoważne rozwiązania, które określają środki według wynalazku.

177 923 f²

R-j-N⁺-Rz/ *3

WZÓR 1

CH3

R-N-CH2-COO

CH3

WZÓR 2

177 923

Profil lepkości Mieszanki CDAE/AE

Lepkość (Kubek Forda , sek.)

% AE

Fig. 1

177 923

Szybkość rozpuszczania (czas mieszania 0,2%roztworo'w wodnych w 25°C)

Szybkość rozpuszczania mieszanek CDEA/AE

% AE

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Stężony, uniwersalny, ciekły środek czyszczący o wysokiej zawartości składników aktywnych zawierający co najmniej jeden środek powierzchniowo czynny, oraz ewentualnie wodę i inne składniki uzupełniające, znamienny tym, że zawiera w % wagowych a) od 10 do 90% co najmniej jednego niejonowego środka powierzchniowo czynnego, b) od 90 do 10% co najmniej jednego amidowego kosurfaktanta i c) oraz ewentualnie w uzupełnieniu do bilansu wodę i składniki uzupełniające.
2. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany jest z grupy obejmującej C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane 1-25 molami tlenku etylenu, alkilofenole z grupą C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz alkilopoliglikozydy zawierające grupę C6-C22 alkilową i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, a także ich mieszaniny.
3. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C8-C15 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 2-13 molami tlenku etylenu, o HLB od około 8 do około 16, oraz ich mieszaniny.
4. Środek według zastrz. 3, znamienny tym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C9-C11 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 5-10 molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14, oraz ich mieszaniny.
5. Środek według zastrz. 4, znamienny tym, że zawiera etoksylowany alkohol tłuszczowy w ilości w zakresie od około 25 do około 75%.
6. Środek według zastrz. 4, znamienny tym, że zawiera etoksylowany alkohol tłuszczowy w ilości w zakresie od około 45 do około 60%.
7. Środek według zastrz. 2, znamienny tym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej alkilofenole z grupą C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz ich mieszaniny.
8. Środek według zastrz. 2, znamienny tym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej alkilopoliglikozydy zawierające grupę C6-C22 alkilową i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, oraz ich mieszaniny.
9. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C6-C22 tłuszczowych i ich mieszaniny.
10. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów Cg-Cis tłuszczowych i ich mieszaniny.
11. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów tłuszczowych oleju kokosowego.
12. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że jako kosurfaktant zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego.
13. Środek według zastrz. 12, znamienny tym, że zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego w ilości w zakresie od około 15 do około 60%.
14. Środek według zastrz. 12, znamienny tym, że zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego w ilości w zakresie od około 20 do około 30%.
15. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera w % wag. a) od około 10 do około 90% niejonowego środka powierzchniowo czynnego wybranego z grupy obejmującej etoksylowane C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe z około 1-25 molami tlenku etylenu, alkilofenole z grupą. C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz alkilopoliglikozydy zawierające grupę C6-C22 alkilową i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, a także ich mieszaniny; oraz b) od około 90 do około 10% konsurfaktanta ami177 923 dowego wybranego z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów Cń-C22 tłuszczowych i ich mieszaniny.
16. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera w % wag. a) od około 25 do około 75% etoksylowanego alkoholu tłuszczowego wybranego z grupy obejmującej C9-C11 alkohole tłuszczowe etoksylowane około 5-10 molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14; b) od około 15 do około 60% kosurfaktanta amidowego wybranego z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C6-C22 tłuszczowych i ich mieszaniny; c) od około 1 do około 8% drugorzędowego środka powierzchniowo czynnego; d) od około 4 do około 13% hydrotropu; i e) w uzupełnieniu do bilansu wodę.
17. Środek według zastrz. 16, znamienny tym, że jako kosurfaktant amidowy zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego.
18. Środek według zastrz. 16, znamienny tym, że zawiera drugorzędowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej anionowe środki powierzchniowo czynne, niejonowe środki powierzchniowo czynne, amfoteryczne środki powierzchniowo czynne, kationowe środki powierzchniowo czynne i ich mieszaniny.
19. Środek według zastrz. 16, znamienny tym, że zawiera drugorzędowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej amonowe środki powierzchniowo czynne.
20. Środek według zastrz. 19, znamienny tym, że jako drugorzędowy środek powierzchniowo czynny zawiera sól sodową siarczanu eteru laurylowego.
21. Środek według zastrz. 16, znamienny tym, że jako hydrotrop zawiera glikol propylenowy.
22. Środek według zastrz. 16, znamienny tym, że zawiera środek czyszczący i wodę w stosunku wagowym środka do wody w zakresie od 1:1 do 1:2000.
23. Środek według zastrz. 16, znamienny tym, że zawiera środek czyszczący i wodę w stosunku wagowym środka do wody w zakresie od 1:1 do 1:250.
24. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera w % wag. a) od około 45 do około 60% etoksylowanego alkoholu tłuszczowego wybranego z grupy obejmującej C9-C11 alkohole etoksylowane około 5-10 molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14; b) od około 20 do około 30% dietanoloamidu kwasu tłuszczowego oleju kokosowego; c) od około 1,5 do około 5% drugorzędowego środka powierzchniowo czynnego; d) od około 8 do około 12% hydrotropu; i e) w uzupełnieniu do bilansu wodę.
25. Środek według zastrz. 24, znamienny tym, że jako hydrotrop zawiera glikol propylenowy.
26. Środek według zastrz. 24, znamienny tym, że zawiera również kwas octowy w ilości w zakresie od około 0,5 do około 1,5%.
27. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera w % wag. a) od około 10 do około 90% co najmniej jednego niejonowego środka powierzchniowo czynnego wybranego z grupy obejmującej C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu, alkilofenole z grupą C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz alkilopoliglikozydy zawierające grupę C6-C22 alkilową i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, a także ich mieszaniny; i b) od około 10 do około 90% kosurfaktanta amidowego wybranego z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C6-C22 tłuszczowych i ich mieszaniny.
28. Środek według zastrz. 27, znamienny tym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C8-C15 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 2-13 molami tlenku etylenu, o HLB od około 8 do około 16, oraz ich mieszaniny.
29. Środek według zastrz. 27, znamienny tym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C9-C11 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 5-10 molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14, oraz ich mieszaniny.
30. Środek według zastrz. 27, znamienny tym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej alkilofenole z grupą C4-C12 alkilową etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu oraz ich mieszaniny.

177 923
31. Środek według zastrz. 27, znamienny 4ym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej alkilopoliglikozydy zawierające grupę C6-C22 a.lkjl<^'wą i 1-4 mery węglowodanowe w cząsteczce, oraz ich mieszaniny.
32. Środek według zastrz. 27, znamienny tym, że zawiera kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C₈-Ci8 tłuszczowych i ich mieszaniny.
33. Środek według zastrz. 27, znamienny tym, że jako kosurfaktant zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego.
34. Środek według zastrz. 27, znamienny tym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu w ilości w zakresie od około 20 do około 80% oraz amidowy kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C8-C18 tłuszczowych w ilości w zakresie od około 20 do około 80%.
35. Środek według zastrz. 27, znamienny tym, że zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy obejmującej C6-C22 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 1-25 molami tlenku etylenu w ilości w zakresie od około 60 do około 80% oraz amidowy kosurfaktant wybrany z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy kwasów C₈-Cis tłuszczowych w ilości w zakresie od około 20 do około 40%.
36. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera w % wag. a) od około 60 do około 80% etoksylowanego alkoholu tłuszczowego wybranego z grupy obejmującej C9-C11 liniowe i rozgałęzione alkohole tłuszczowe etoksylowane około 5-10, molami tlenku etylenu, o HLB od około 11 do około 14 i ich mieszaniny; oraz b) od około 40 do około 20% kosurfaktanta amidowego wybranego z grupy obejmującej C2-C4 dialkanoloamidy dialkanoloamidy kwasów C^-Cis tłuszczowych i ich mieszaniny.
37. Środek według zastrz. 36, znamienny tym, że dodatkowo zawiera drugorzędowy środek powierzchniowo czynny.
38. Środek według zastrz. 36, znamienny tym, że dodatkowo zawiera hydrotrop.
39. Środek według zastrz. 36, znamienny tym, że dodatkowo zawiera regulator pH.
40. Środek według zastrz. 36, znamienny tym, że jako amid zawiera dietanoloamid kwasu tłuszczowego oleju kokosowego.