PL195045B1

PL195045B1 - Wodny środek zmiękczający do płukania

Info

Publication number: PL195045B1
Application number: PL330381A
Authority: PL
Inventors: Axel Euler; Michael Fender; Hans-Jürgen Köhle; Hans-Georg Schiesser
Original assignee: Goldschmidt Rewo Gmbh & Co Kg
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2007-08-31
Also published as: CA2254399A1; EP0924291A1; US6110887A; DE59809482D1; ES2206808T3; PL330381A1; DE19756434A1; ES2206808T5; EP0924291B2; EP0924291B1; CA2254399C

Abstract

1. Wodny srodek zmiekczajacy do plukania, znamienny tym, ze zawiera co najmniej jeden ze zwiazków o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza reszte kwasu tluszczowego o 14 do 18 atomach wegla i liczbach jodowych 15-25 i a = 1, 2, 3 i przy czym stosunek trietanoloami- na:kwas tluszczowy = 1:1,6 do 1:2. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedstawiony wynalazek dotyczy zmiękczającego środka do płukania tkanin w postaci wodnych emulsji lub dyspersji.

Przy praniu tekstyliów w ostatnim etapie prania stosuje się w znany sposób tak zwane zmiękczające środki płuczące. Dzięki temu zapobiega się twardnieniu tkaniny, wywołanemu przez suszenie. Wpływa to na przyjemny chwyt tak obrobionych tekstyliów jak ręczniki i ręczniki kąpielowe oraz bielizna osobista i pościelowa.

Zwykle jako zmiękczające środki do płukania stosuje się kationowe związki, na przykład czwartorzędowe związki amoniowe, które obok długołańcuchowych reszt alkilowych mogą zawierać grupy estrowe lub amidowe, jak opisano na przykład w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych nr nr 3 349 033, 3 644 203, 3 946 115, 3 997 453, 4 073 735, 4 119 545 itp. Składniki te dodaje się do kąpieli płuczącej same lub w mieszaninach z innymi kationowe aktywnymi lub również neutralnymi substancjami w postaci wodnych dyspersji.

Najczęściej stosuje się związki amoniowe zawierające wiązania estrowe, jakie opisano na przykład w EP-A-0 23910, US-PS 3 915 867, US-PS 4 137 180, US-PS 4 830 771.

Szczególnie szeroko rozpowszechnione są estrowe związki na bazie trietanoloaminy jak metylosiarczany N-metylo,N,N-bis- (beta-C₁₄.₁₈-acyloksyetylo), N-betahydroksyetyloamoniowe rozprowa^dzane ^po^{d h}an^dlow^ymⁱ nazwamⁱ ja^k T^ETR^ANYL®^AT ⁷⁵ (zna^k towarow^y KAO Cor^p.) ^STEPANTEX® V^{RH 90} (zna^{k t}owarow^{y St}e^pan Cor^p.) ^lu^{b REWOO}JJAT® ^{WE 18} (zna^k towarow^y Wteo ^rfactante GmbH).

Chociaż te kationowe związki przy stosowaniu w ostatniej kąpieli płuczącej stanowią skuteczne zmiękczacze, w użyciu wykazują nadal jeszcze znaczne wady.

Jedną z wad tego rodzaju środków jest to, że tekstylia obrabiane tymi środkami nie wykazują jednocześnie zadowalającego wysokiego poziomu zdolności do ponownego wchłaniania wilgoci i miękkiego chwytu.

Zdolność do ponownego wchłaniania wilgoci określa się na ogół przyjmowaniem wilgoci przez włókno. Wadliwa zdolność do ponownego wchłaniania wilgoci ujawnia się tam, gdzie powinny być wchłonięte większe ilości wilgoci z powierzchni skóry, na przykład przez ręczniki, ręczniki kąpielowe oraz bieliznę osobistą i pościelową.

Przy stosowaniu znanych skądinąd sposobów (okresowych lub ciągłych) z produktów tych mogą być wytworzone stabilne dyspersje zmiękczających środków do płukania.

Zadaniem wynalazku było wyeliminowanie wyżej wymienionych wad tradycyjnych preparatów zmiękczających do płukania i przedstawienie piorąco-zmiękczających środków płuczących, które obok dobrej biologicznej degradacji, wykazywałyby lepszy poziom dobrego, miękkiego chwytu przy zachowaniu dobrej zdolności do ponownego wchłaniania wilgoci.

Zadanie rozwiązano przez zastosowanie czwartorzędowych estrów aminoalkoholitrietanoloaminy i częściowo uwodornionych kwasów tłuszczowych w stosunku od 1:1,6 do 1:2 w alkoholach, względnie w glikolach.

Przedmiotem wynalazku jest wodny środek zmiękczający do płukania, zawierający co najmniej jeden ze związków o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza resztę kwasu tłuszczowego o 14 do 18 atomach węgla i liczbach jodowych 15-25 i a = 1,2,3 i przy czym stosunek trietanoloamina:kwas tłuszczowy = 1:1,6 do 1:2.

Korzystnie wodny środek zawiera związek o wzorze 1, w którym R oznacza resztę łojowego lub palmowego kwasu tłuszczowego o liczbach jodowych od 15 do 20.

Według wynalazku stosowane czwartorzędowe związki o ogólnym wzorze 1 wytwarza się ogólnie znanymi w tej dziedzinie sposobami przez estryfikowanie trietanoloaminy kwasami tłuszczowymi i na koniec czwartorzędowanie.

Jako składnik tłuszczowy do estryfikowania, względnie transestryfikowania stosuje się znane w tej dziedzinie zwykle jednozasadowe kwasy tłuszczowe oparte na naturalnych olejach roślinnych lub zwierzęcych, zwłaszcza o 14-18 atomach węgla, jak łojowe i palmowe kwasy tłuszczowe, względnie ich estry metylowe lub etylowe.

Zawartość tych kwasów tłuszczowych, względnie ich estrów, licząc na zawartość części nienasyconych, o ile zachodzi taka potrzeba ustawia się na liczby jodowe pomiędzy 15-25 znanymi sposobami katalitycznego uwodorniania lub osiąga się to przez zmieszanie w pełni uwodornionych z nie uwodornianymi składnikami tłuszczowymi. Liczba jodowa, jako miara przeciętnego stopnia nasycenia

PL 195 045 B1 kwasu tłuszczowego, oznacza ilość jodu, jaką przyjmuje 100 g związku w celu wysycenia podwójnych wiązań. Według wynalazku korzystne są częściowo uwodornione łojowe kwasy tłuszczowe i palmowe kwasy tłuszczowe o liczbach jodowych pomiędzy 15-25. Zwykle są one dostępnymi w handlu produktami, oferowanymi przez różne firmy pod ich własnymi nazwami handlowymi.

Estryfikację lub transestryfikację przeprowadza się znanymi sposobami, przy tym trietanoloaminę w atmosferze azotu w temperaturze 160-240°C poddaje się reakcji z kwasem tłuszczowym lub jego estrem w ilości odpowiadającej pożądanemu stopniowi estryfikacji, ewentualnie w obecności katalizatora, na przykład kwasu metanosulfonowego, a powstającą w wyniku reakcji wodę, względnie alkohol oddestylowuje się w sposób ciągły, przy czym ewentualnie, w celu maksymalnego przereagowania reakcji, może być obniżone ciśnienie. Końcowe czwartorzędowanie również przeprowadza się znanymi sposobami. Według wynalazku korzystnie postępuje się w taki sposób, że ester w temperaturze 60-90°C, ewentualnie z użyciem rozpuszczalnika, zwłaszcza korzystnie izopropanolu, etanolu, 1,2-propylenoglikolu i/lub dipropylenoglikolu, przy mieszaniu, ewentualnie pod ciśnieniem, poddaje się reakcji z równomolowymi ilościami środka czwartorzędującego, a stopień całkowitego przereagowania obserwuje się, kontrolując całkowitą liczbę aminową. Przykłady stosowanych środków czwartorzędujących stanowią krótkołańcuchowe dialkilofosforany i siarczany, jak siarczan dietylowy, fosforan dimetylowy, fosforan dietylowy, krótkołańcuchowe chlorowcowane węglowodory, a zwłaszcza według wynalazku stosuje się siarczan dimetylowy. W celu wytworzenia czwartorzędowych związków amoniowych znanymi metodami poddaje się reakcji trietanoloaminę (TEA) i kwasy tłuszczowe i czwartorzęduje.

Jako kwasy tłuszczowe stosuje się:

Kwas tłuszczowy I

Łojowy kwas tłuszczowy o liczbie kwasowej 200-210, liczbie jodowej 15-25 i podziale ze względu na ilość atomów węgla w łańcuchu:

< C-\|6	około 2%
^C16	około 26%
^C16'	około 2%
^C17	około 3%
^C18	około 48%
^C18'	około 15%
^C18”	< 1%

Kwas tłuszczowy II

Palmowy kwas tłuszczowy o liczbie kwasowej 205-215, liczbie jodowej 15-25 i podziale ze względu na ilość atomów węgla w łańcuchu:

< C16	około 3%
^C16	około 47%
^C16'	-
^C17	-
^C18	około 28%
^C18'	około 17%
^C18”	około 2%
> ^C18	około 2%
Kwas tłuszczowy III

Łojowy kwas tłuszczowy o liczbie kwasowej 200-210, liczbie jodowej 45-55 i podziale ze względu na ilość atomów węgla w łańcuchu:

< C16	około 4%
^C16	około 26%
^C16'	około 2%
^C17	około 3%
^C18	około 17%
^C18'	około 41%
^C18”	< 4%
> ^C18	około 2%

Czwartorzędowano siarczanem dimetylowym. Komponent A: TEA : kwas tłuszczowy I: 1:2 Komponent B: TEA : kwas tłuszczowy I: 1:1,6 Komponent C: TEA : kwas tłuszczowy II: 1:2

PL 195 045 B1

Komponent D: TEA : kwas tłuszczowy II: 1:1,6

Komponent E: TEA : kwas tłuszczowy III: 1:2

Komponent F: TEA : kwas tłuszczowy III: 1:1,6

Wytwarzanie zmiękczającego środka do płukania polega na emulgowaniu lub dyspergowaniu w wodzie poszczególnych komponentów. Mogą być stosowane przy tym sposoby zwykle stosowane w tej dziedzinie.

Postępuje się zwykle w ten sposób, że przygotowuje się wodę wstępnie ogrzaną do temperatury niższej około 10°C od klarownej temperatury topnienia środka zmiękczającego, przy intensywnym mieszaniu dysperguje się najpierw roztwór środka barwiącego, następnie ewentualnie emulsję przeciw pienieniu, a na koniec jeden po drugim klarowne stopy poszczególnych środków zmiękczających. Po dodaniu części roztworu elektrolitu dozuje się następnie olejek zapachowy, dodaje się resztę roztworu elektrolitu i przy intensywnym mieszaniu pozostawia się do ochłodzenia do temperatury pokojowej. Środki zmiękczające do płukania według wynalazku mogą przy tym zawierać podane komponenty w ilościach zwykle stosowanych w tej dziedzinie, jak na przykład 15-22% wagowych związków o wzorze (I); 2-5% wagowych rozpuszczalnika, zwłaszcza takiego jak izopropanol, etanol, glikol propylenowy, glikol dipropylenowy; 0,5-1,5% wagowych soli metali alkalicznych i/lub metali ziem alkalicznych; 0,5-1,5% wagowych olejku zapachowego i resztę do 100% wagowych (do 100) wody.

Tak jak należące do stanu techniki zmiękczające środki do płukania, zmiękczacze do płukania według wynalazku dodaje się jako dodatek do właściwego procesu prania w ostatnim etapie płukania. Stosowane stężenia po rozcieńczeniu wodą w zależności od dziedziny stosowania mieszczą się w zakresie 0,1-10 g zmiękczającego środka do płukania na litr kąpieli.

Ustalenie zdolności do ponownego wchłaniania wilgoci

Zgodnie z DLN 53 924 testową tkaninę (około 3 kg tkaniny bawełnianej, 100% bawełny; dostawca: WFK-Testgewebe GmbH, Krefeld) pierze się dwukrotnie każdorazowo z 100 g testowego środka do prania i na koniec bez środka piorącego (każdorazowo program w temperaturze 95°C z wstępnym praniem). Testową tkaninę rozwiesza się do wysuszenia w temperaturze pokojowej na jeden dzień. Po wysuszeniu wycina się taśmy do testowania o długości około 25 cm i szerokości 1,5 cm. Należy przy tym zważać, aby seria taśm do testowania miała taki sam przebieg nitek. Taśmy do testowania znakuje się długopisem. Z obu stron wytłacza się otwory, zachowując przy tym około 5-centymetrowy brzeg tkaniny. W zlewkach przygotowuje się odpowiednie ilości demineralizowanej wody i miesza się z 0,025% testowanego produktu, licząc na substancje stałą. Ślepą próbę przeprowadza się tak, że sporządza się kąpiel z wody demineralizowanej.

Do takich kąpieli wprowadza się po 10 testowanych taśm, miesza się 5 minut przy pomocy mieszadła magnetycznego o około 50 obr/min i pozostawia się na koniec na 5 minut bez mieszania. Następnie testowane taśmy pozostawia się na 24 godziny rozwieszone do suszenia w temperaturze pokojowej. Po tym czasie na gładkiej stronie każdej taśmy, równolegle do dłuższej krawędzi zewnętrznej przeciąga się kreskę rozpuszczalnym w wodzie, filcowym pisakiem.

Tak obrobione testowane taśmy (ślepa próba + testowane produkty) umieszcza się w urządzeniu do zanurzania. Należy zważać na to, aby nie wystąpiło naciąganie taśm. Urządzenie do zanurzania z taśmami ustawia się w wannie wypełnionej do wysokości 8 cm demineralizowaną wodą (co odpowiada około 10 l) i pozostawia się tam na 5 minut. 10 minut po usunięciu z wanny urządzenia do zanurzania ustala się w milimetrach wysokość wznoszenia wody według odczytu z barwnej kreski wykonanej filcowym pisakiem. Aby uniknąć błędu odczytu należy zważać przy tym, aby dolny brzeg otworu górną stroną znajdował się dokładnie pod haczykiem zawieszenia. Demineralizowana woda musi być po każdej próbie zmieniana.

Ocena

Przy metodzie tej według doświadczenia mogą wystąpić nieznaczne odchylenia, które należy uwzględnić przez podanie standardowych odchyłek.

Wyliczenie

... Wys. wznoszenia A w mm x 100%

Zdolność do ponownego wchłaniania wilgoci (%) —-Wys. wznoszenia BW w mm

BW: wysokość wznoszenia wody (barwnika) w mm w ślepej próbie w średniej arytmetycznej;

A: wysokość wznoszenia wody (barwnika) w mm w próbkach zmiękczającego środka do płukania w średniej arytmetycznej.

PL 195 045 B1

Przeprowadzenie testu chwytu kg testowej tkaniny (tkanina „Duosoft”, 100% bawełny; dostawca: Fa Vossen) pierze się dwukrotnie, każdorazowo z 100 g testowego środka do prania i na koniec dwukrotnie bez środka piorącego (każdorazowo program 95°C z wstępnym praniem; czas trwania około 2 godziny); ilość obrotów wirówki: 1200 obr/min.

Przez z góry założoną wielkość kąpieli 15 l (Miele W 719) ustala się stosunek kąpieli 1:5. Po upraniu testową tkaninę rozwiesza się na jeden dzień do wysuszenia i na koniec do czasu obróbki pozostawia się w temperaturze pokojowej.

Do zanurzania tkaniny w zlewkach przygotowuje się wyliczone ilości zmiękczającego środka do płukania o temperaturze 15-20°C i dopełnia się do 2 litrów wodą wodociągową o twardości około 9° dH i temperaturze 15-20°C, po czym mieszadłem magnetycznym miesza się tak długo, aż powstanie homogeniczna dyspersja, względnie roztwór. W ślepej próbie jako kąpiel stosuje się wodę wodociągową. W każdej kąpieli płuczącej zanurza się 1 sztukę testowej tkaniny. Po 10 minutach tkaninę wyjmuje się z kąpieli płuczącej, lekko wyżyma się, trzykrotnie wstrząsa się i pozostawia się na 48 godzin rozwieszoną do wysuszenia w temperaturze pokojowej.

Tak obrobioną tkaninę testową tnie się na 10 jednakowych kawałków (około 16 x 25 cm). Każda z osób testujących otrzymuje do oceny nowy testowany kawałek. Należy unikać, aby po kilku próbach chwytu testowana sztuka nie została „zmiękczona przez chwytanie”.

Poddane obróbce różnymi zmiękczaczami do płukania testowe tkaniny porównuje się parami. Osoby testujące jako ocenę mogą przydzielać całe punkty pomiędzy 0 i 5, gdzie punkt 0 oznacza ocenę złą (sztywny), a 5 punktów oznacza ocenę dobrą (miękki).

Ocena

Różnice pomiędzy pojedynczymi parami wnoszone są w tym przypadku do drugiej kolumny (punkty różnic).

Następnie różnicę przydziela się lepiej ocenionemu produktowi. Im więcej punktów różnicujących zawiera produkt, tym lepszy jest miękki chwyt.

Przykłady

Tym sposobem (szarżowym) z wymienionych komponentów wytwarza się dyspersje.

P r z y k ł a d I

22,0 g komponentu A ^{0,60 g b}arwn^ika (¹% roz^r ^SANDOLAN®^Wa^lkblau ^NBL ¹⁵⁰ firm^y San^doz)

0,20 g środka przeciw pienieniu (SAG 220 firmy OSI)

0,80 g olejku zapachowego Fragrance® (D 60515 W firmy Haarmann und Reimer GmbH)

0,20 g CaCl₂do 100 wody, 9°dH P r z y k ł a d II

19,2 g komponentu B ^{0,60 g b}arwn^ika (¹% roz^r ^SANDOLAN®^Wa^lkblau ^NB^{L 150} firm^{y S}an^doz)

0,20 g środka przeciw pienieniu (SAG 220 firmy OSI)

0,20 g CaCl₂do 100 wody, 9°dH P r z y k ł a d III 22,0 g komponentu C ^{0,60 g b}arwn^ika (¹% roz^r ^SANDOLAN®^Wa^lkblau ^NB^{L 150} firm^{y S}an^doz)

0,20 g środka przeciw pienieniu (SAG 220 firmy OSI)

0,20 g CaCl₂do 100 wody, 9°dH P r z y k ł a d IV

19,2 g komponentu D ^{0,60 g b}arwn^ika (¹% rozhwr ^SANDOLAN®^Wa^lkblau ^NB^{L 150} firm^{y S}an^doz)

0,20 g środka przeciw pienieniu (SAG 220 firmy OSI)

0,20 g CaCl₂do 100 wody, 9°dH

PL 195 045 B1

Przykłady porównawcze

P r z y k ł a d V

22,0 g komponentu E

0,60 ^g barwni^ka (1% rozhwr SANDOLAN®Wal^kblau NBL 15⁰ firm^y San^doz)

0,20 g środka przeciw pienieniu (SAG 220 firmy OSI)

0,80 g olejku zapachowego Fragrance® (D 60515 W firmy Haarmann und Reimer GmbH) 0,20 g CaCl2 do 100 wody, 9°dH P r z y k ł a d VI

19,2 g komppnentuF ^{0,60 g b}arwn^ika (¹% rozhwr ^SANDOLAN®^Wa^lkblau ^{NBL 150} firm^{y S}an^doz)

0,20 g środka przeciw pienieniu (SAG 220 firmy OSI)

0,80 g olejku zapachowego Fragrance® (D 60515 W firmy Haarmann und Reimer GmbH) 0,20 g CaCl2 do 100 wody, 9°dH Wyniki

Ta bela 1

	Miękki chwyt [punkty]	Zdolność do ponownego wchłaniania wilgoci [%]
Komponent A	42	56
Komponent B	40	58
Komponent C	40	61
Komponent D	38	63
Komponent E	32	62
Komponent F	29	65

Ta bela 2

		Miękki chwyt [punkty różnicowe]
Komponent A:	Komponent B	6:4
Komponent A:	Komponent C	6:4
Komponent A:	Komponent D	5:1
Komponent A:	Komponent E	10:0
Komponent A:	Komponent F	13:0
Komponent B:	Komponent C	6:6
Komponent B:	Komponent D	5:3
Komponent B:	Komponent E	9:1
Komponent B:	Komponent F	11:0
Komponent C:	Komponent D	6:4
Komponent C:	Komponent E	10:2
Komponent C:	Komponent F	11:0
Komponent D:	Komponent E	8:2
Komponent D:	Komponent F	10:1
Komponent E:	Komponent F	6:3

PL 195 045 B1

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wodny środek zmiękczający do płukania, zznmieenn tym, ze zawiera co najmniejjeden ze związków d ogólaym wadoan 1,w Ctóoym R daanzan onsatk Cwnsk tłksazadwngd d 14 Od 18 ntdmnzh węgln i lizabnzh jdOdwyzh 15-25 i n = 1,2, 3 i poay zaym stdskank toidtnadldnmian : kwns tłusazadwy = 1:1,6 Od 1:2.
2. Wodny środnkzmiękczajączdo złukcnia wedłukzantro. ś, z znmieenn tym, że zawierozwiąank d wadoan 1, w którym R daanzan onsatk łdjdwngd lkb pnlmdwngd kwnsk tłksazadwngd d lizabnzh jdOdwyzh dO 15 Od 20.