SE436892B - Vattenhaltig, uppbyggd, flytande detergentkomposition - Google Patents

Description

8004591-7 2 I detta avseende är det redan tidigare känt att sätta en alkanolamin till en vattenhaltig, uppbyggd, flytande deter- gentkomposition, vilken innehåller en blandning av ett alka- limetalltripolyfosfat och ett alkalimetallpyrofosfat. Den brittiska patentskriften 1.093.935 beskriver sålunda en komposition, vari trietanolamin förefinnes bl.a. för att för- bättra homogeniteten och lagringsdugligheten för sådana upp- byggda, flytande detergenter. Den mängd trietanolamin, som erfordras enligt denna patentskrift, varierar emellertid från 2 till 10 viktprocent. Försök har emellertid visat att sådana mängder trietanolamin inte ger en vattenhaltig, upp- byggd, flytande detergentkomposition, som är tillfredsstäl- lande stabil mellan O°C och 52°C. Kompositioner enligt detta tidigare förslag innehåller dessutom inte en alkalimetall- tvål.

En annan brittisk patentskrift, nämligen l.l26.479, beskriver en vattenhaltig, uppbyggd, flytande detergentkomposition av emulsionstyp, som kan innehålla en blandning av ett alkali- metalltripolyfosfat och ett alkalimetallpyrofosfat. En alkanolamin kan även vara närvarande för inställning av pH och kompositionen erfordrar ytterligare närvaro av en speciell sampolymer för att förhindra att en nonjonisk detergent, som är närvarande i kompositionen, separerar ut. Mängden alka- nolamin är väl över 2 %; i exemplen användes 8,5 % eller däröver. När blandningar av natriumtripolyfosfat och tetra- natriumpyrofosfat är exemplifierade, är mängderna därav 4 % (exempel 12), som är relativt små mängder som inte ger opti- mal tvätteffekt. Dessa kompositioner innehåller vidare inte en alkalimetalltvål.

Det har nu visat sig att tillsats till en vattenhaltig, upp- byggd, flytande detergentkomposition innehållande en bland- ning av natriumtripolyfosfat och tetrakaliumpyrofosfat, av en alkalimetalltvâl, en hydrotrop och upp till 2 viktprocent av en alkanolamin, ger en klar, isotrop komposition, som är stabil under minst en månad både vid o°c och vid s2°c. An- vändning av en sampolymer såsom stabiliseringsmedel kan däri- 8004591-7 3 genom undvikas och mängden fosfatuppbyggnadsmedel, som kan tolereras i en sådan komposition, är därigenom högre än vad som föreslås i den ovannämnda teknikens ståndpunkt.

Både alkalimetalltvàlen och alkanolaminen skall vara när- varande i kompositionerna enligt uppfinningen; när denna kombination inte är närvarande; uppkommer fasinstabilitet mellan O och 52°C. Om mängden trietanolamin är över 2 vikt- procent, antingen i närvaro eller i frånvaro av tvålen, upp- kommer vidare fasinstabilitet, särskilt vid de lägre tempe- raturerna, Uppfinningen beskrives närmare nedan.

Det använda alkalimetalltripolyfosfatet är natriumtripolyfos- fat. Mängden därav varierar från 2 till 13 viktprocent, företrädesvis 6-12 viktprocent. Varje typ av natriumtripoly- fosfat kan användas, oavsett deras halt av fas I-material.

Det använda alkalimetallpyrofosfatet är tetrakaliumpyrofosfat, som förefinnes i en mängd från 2 till 16 viktprocent, före- trädesvis 4-10 viktprocent. Upp till 15 viktprocent av tetra- kaliumpyrofosfatet kan ersättas med tetranatriumpyrofosfat utan att fördelarna enligt uppfinningen bortfaller. Den använda alkalimetalltvâlen är en alkalimetalltvål baserad på grenade eller rakkedjiga, mättade eller omättade, naturliga eller syntetiska fettsyror med en alkylkedja innehållande 8-22 kolatomer. Företrädesvis användes fettsyror med kedje- längden C10-C14, t.ex. de fettsyror som härrör från kokosnöt- olja. Tvålen användes i en mängd av 0,1-8 viktprocent, före- trädesvis 0,5-2 viktprocent. Kaliumtvål föredrages, särskilt i kompositioner med en hög halt natriumkatjon.

Den använda alkanolaminen är mono-, di- eller trialkanolamin, vari alkanolgruppen härrör från etanol eller isopropanol.

Trietanolamin är föredragen. Alkanolaminen användes i en mängd av 0,1-2 viktprocent, företrädesvis l viktprocent. 8004591-7 4 Den hydrotrop, som erfordras enligt uppfinningen, är när- varande i en mängd av l-15 viktprocent, företrädesvis 5-lO viktprocent. Lämpliga exempel är alkalimetall-, ammonium- och substituerade ammoniumsalter av xylen-, toluen- och kumensulfonsyra; alkylfosfonsyror, alkyl~ och alkenylbärn- stenssyror, etc. Kaliumsalterna föredrages.

Kompositionerna enligt uppfinningen innehåller vidare såsom väsentlig komponent en eller flera aktiva detergenter av anjonisk, nonjonisk, katjonisk eller zwitterjonisk typ.

Många lämpliga tvättaktiva föreningar är kommersiellt till- gängliga och beskrives fullständigt i litteraturen, t.ex. i "Surface Active Agents and Detergents“, volymerna I och II, av Schwartz, Perry och Berch.

De föredragna tvättaktiva föreningar, som kan användas, är syntetiska, anjoniska föreningar. Dessa är vanligen vatten- lösliga alkalimetallsalter av organiska sulfat och sulfonat med alkylgrupper innehållande från ungefär 8 till ungefär 22 kolatomer, varvid uttrycket alkyl avses innefatta alkyldelen av högre acylradikaler. Exempel på lämpliga syntetiska, an- joniska, tvättaktiva föreningar är natrium- och kalium-, primära eller sekundära alkylsulfat, särskilt de som erhålles genom sulfatering av högre (Cs-C18)-alkoholer framställda genom reduktion av glycerider av talg eller kokosnötolja; natrium- och kaliumalkyl-(C9-C20)-bensensulfonat, särskilt natrium-linjär sekundär alkyl-(C10-C15)-bensensulfonat; natriumalkylglyceryletersulfat, särskilt de etrar av de högre alkoholer som härrör från talg eller kokosnötolja och synte- tiska alkoholer härrörande från petroleum; natriumkokosnöt- oljafettsyramonoglyceridsulfat och -sulfonat; natrium- och kaliumsalter av svavelsyraestrar av högre (C9-C18)-fettalko- hol-alkylenoxid, särskilt etylenoxid; reaktionsprodukter av fettsyror såsom kokosnötfettsyror förestrade med isetionsyra neutraliserad med natriumhydroxid; natrium- och kaliumsalter av fettsyraamider av metyltaurin; primära eller sekundära alkanmonosulfonat såsom de som härrör från reaktion av a- 8004591-7 5 -olefiner (C8-C20) med natriumbisulfit och de som härrör från reaktion av paraffiner med S02 och C12 med efterföljande hydrolys med en bas till bildning av ett randomiserat sulfo- nat; samt olefinsulfonat, vilket uttryck avses innefatta material framställda genom reaktion av olefiner, särskilt a-olefiner, med S03 och efterföljande neutralisation och hydrolys av reaktionsprodukten. Även om i allmänhet natriumsalterna av de anjoniska, tvätt- aktiva föreningarna föredrages ur kostnadssynpunkt, kan kaliumsalterna ibland användas med fördel, särskilt i kompo- sitioner med höga halter av andra natriumsalter såsom nat- riumtripolyfosfat.

Av de anjoniska, tvättaktiva föreningarna är alkalimetall- alkyl-(C10-C15)-bensensulfat särskilt föredragna, både på grund av deras lättillgänglighet och prisbillighet samt även ”för deras fördelaktiga löslighetsegenskaper.

Om så önskas kan nonjoniska, tvättaktiva föreningar användas såsom de enda tvättaktiva föreningarna eller företrädesvis 1 blandning med anjoniska, tvättaktiva föreningar, särskilt alkylbensensulfonat. Exempel därpå innefattar reaktionspro- dukterna av alkylenoxider, vanligen etylenoxid, med alkyl- -(G6-C22)-fenoler, vanligen 5-25 EQ, dvs. 5-25 etylenoxid- enheter per molekyl; kondensationsprodukter av alifatiska (C8-C18)-primära eller sekundära alkoholer med etylenoxid, vanligen 2-30 E0, t.ex. 6-20 E0, samt produkter framställda genom kondensation av etylenoxid med reaktionsprodukterna av propylenoxid och etylendiamin. Andra exempel på lämpliga nonjoniska substanser är de nonjoniska föreningar man er- håller genom att först etoxylera och därefter propoxylera en organisk hydroxigrupphaltig radikal, t.ex. en alifatisk primär eller sekundär C8-C18-alkohol. Andra s.k. nonjoniska, tvättaktiva föreningar innefattar långkedjiga, tertiära amin- oxider, långkedjiga, tertiära fosfinoxider och dialkylsul- foxider. 8004591-7 6 Blandningar av tvättaktiva föreningar, exempelvis blandade anjoniska eller blandade anjoniska och nonjoniska föreningar, kan användas i detergentkompositionerna, särskilt för att för- läna dessa en reglerad låg skumningsförmâga eller för att för- bättra tvätteffekten. Det är särskilt välgörande för kompo- sitioner avsedda för användning i automatiska tvättmaskiner, som är känsliga för skumbildning. Blandningar av aminoxider och etoxylerade anjoniska föreningar kan även vara välgörande.

Kvantiteter av amfotära eller zwitterjoniska, tvättaktiva föreningar kan även användas i de flytande detergentkomposi- tionerna enligt uppfinningen, men detta är inte normalt önsk- värt beroende på deras relativt höga kostnad. Om amfotära eller zwitterjoniska, tvättaktiva föreningar användes, är det vanligen i små mängder i kompositioner baserade på de mycket mer vanligt använda anjoniska och/eller nonjoniska, tvätt- aktiva föreningarna.

Den mängd av den tvättaktiva föreningen eller föreningarna, som skall användas, är i allmänhet inom intervallet från ungefär 2,0 % till ungefär 20 %, företrädesvis ungefär 5-15 %, beräknat på kompositionernas vikt, beroende på de önskade egenskaperna. Lägre halter nonjoniska detergentföreningar skall användas inom detta intervall, emedan de tenderar att bilda en separat vätskefas, om de användes vid högre halter, dvs. över ungefär 5 viktprocent.

De flytande detergentkompositionerna enligt uppfinningen kan innehålla vilka som helst av de konventionella tillsatsmedlen i mängder vari sådana tillsatsmedel normalt användes i fly- tande textilietvättkompositioner. Exempel på sådana till- satsmedel innefattar skumningsförstärkare såsom alkanol- amider, särskilt monoetanolamider härrörande från palmkärn- oljefettsyror och kokosnötfettsyror, löddringsförhindrande medel såsom alkylfosfat och silikoner, smutsåteravsättnings- förhindrande medel såsom natriumkarboximetylcellulosa, alka- liska salter såsom natriumsilikat, alkalimetallkarbonat såsom kaliumkarbonat eller alkalimetallhydroxider, textiliemjukande 8004591-7 7 medel och vanligen i mycket små mängder fluorescerande medel, parfymer, enzymer såsom proteas och amylaser, germicider och färgämnen. De kan även innehålla blekmedel, t.ex. peroxi- föreningar. I detta avseende har det visat sig att väte- peroxid kan innefattas i de ovannämnda flytande detergent- kompositionerna till bildning av en flytande blekningskompo- sition med adekvata tvättande och blekande egenskaper i kom- bination med god fysikalisk och kemisk stabilitet. Väte- peroxiden är närvarande i en mängd av 1,5-7,5 viktprocent av den totala kompositionen, företrädesvis i sådan mängd att den ger från ungefär l00 till 150 mg/liter aktivt syre i tvätt- vätskan. Återstoden av kompositionen utgöres av vatten, som vanligen är närvarande i en mängd av ungefär 40 viktprocent till unge- fär 75 viktprocent, företrädesvis ungefär 45-65 viktprocent.

För att tillförsäkra god tvätteffekt bör de flytande deter- gentkompositionerna vara alkaliska och det föredrages att de skall ha ett pH inom intervallet ungefär 8,5-12, företrädes- vis ungefär 9-ll, när de användes i vattenlösningar vid re- kommenderad koncentration. För att uppfylla denna fordran skall den icke utspädda flytande kompositionen även ha högt pH, exempelvis ungefär pH 9-12,5. Det bör observeras'att ett alltför högt pH, t.ex. över ungefär pH 13, är mindre önsk- värt för hushâllsbruk av säkerhetsskäl. Om väteperoxid är närvarande i den flytande kompositionen, är pH vanligen från 7,5 till lO,5, företrädesvis 8-10 och särskilt 8,5-10, för att tillförsäkra en kombinerad effekt av god tvättverkan och god fysikalisk och kemisk stabilitet. Komponenterna i en sådan höggradigt alkalisk detergentkomposition skall givetvis väljas med avseende på alkalisk stabilitet, särskilt när det gäller pH-känsliga material såsom exempelvis enzymer, och ett särskilt lämpligt proteolytiskt enzym i detta avseende är tillgängligt under handelsnamnet "Esperase“. pH-värdet kan inställas genom tillsats av ett lämpligt alkaliskt material.

Det är önskvärt att med kompositionen införliva en alkalisk 8Û04591-7_ 8 buffert, exempelvis ett alkalimetallkarbonat såsom kalium- karbonat, för att upprätthålla ett pH av minst 9 under an- vändning, särskilt exempelvis i hårt vatten eller vid låga produktkoncentrationer.

Kompositionerna enligt uppfinningen kan framställas på varje lämpligt sätt; en föredragen metod är emellertid upplösning av hydrotropen och alkalit (för neutralisation in situ av 'anjonisk surfaktant och fettsyra) i vatten av rumstemperatur, tillsats av den sura anjoniska surfaktanten och upphettning av blandningen till 55°C under omrörning. Därefter skall i blandningen lösas en förblandning bestående av den nonjoniska, aktiva substansen, fettsyran och, om så erfordras, den skum- förstärkande tillsatsen vid en temperatur över komponenternas smältpunkt. Uppbyggnadsmedlet och buffertsalterna inne- fattande trietanolamin skall tillsättes såsom de sista kompo- nenterna såväl som väteperoxid när den användes.

Uppfinningen belyses närmare medelst följande exempel.

Exempel 1.

Följande komposition framställdes: Viktprocent Kalium-linjär Cl 3-alkylbensen- sulfonat (98 % aktiv substans) 9 C13-C15 linjär alkohol, kondenserad med 7 mol etylenoxid Kokosnötfettsyramonoetanolamid _ l Natriumtripolyfosfat 10 Tetrakaliumpyrofosfat 9 Kaliumkokosnötfettsyratvâl 1,3 Trietanolamin 1 Kaliumxylensulfonat 7 Kaliumkarbonat 2 Vatten återstod Denna produkt framställdes på följande sätt: 8004591-7 9 70 g kaliumxylensulfonat och 35 g kaliumhydroxid (50%-ig lös- ning) löstes i 555 g destillerat vatten med temperaturen 2l°C.

Därefter tillsattes 80 g alkylbensensulfonsyra (98 % aktiv substans) och denna blandning upphettades till 5700 under kontinuerlig omrörning. En förblandning bestående av en klar blandning av 20 g fettalkoholetoxylat, l0 g kokosnötfettsyra och l0 g kokosnötfettsyramonoetanolamid vid 77°C sattes där- efter till blandningen. Efter upplösning tillsattes 100 g natriumtrifosfat, 90 g kaliumpyrofosfat och 20 g kalium- karbonat. Slutligen tillsattes 10 g trietanolamin och bland-. ningen omrördes i 10 minuter. Satsen vägdes och lO g destil- lerat vatten tillsattes under omrörning för att kompensera avdunstningen.

Den färdiga produktens pH var 12,5; pH för en 0,25%-ig vatten- lösning var 10,0. Produkten hade en densitet av 1,22 och en viskositet (Brookfield; 30 varv/minut: Spindel nr 3) av 40 cP.

Exempel 2.

(Produkt med lågt pH).

Viktprocent Kalium-linjär C11 3-alkylbensen- sulfonat ' 9 Cl - 15 linjär alkohol, kondenserad med 7 mol etylenoxid Kokosnötfettsyramonoetanolamid Natriumtripolyfosfat 10 i-'IO Tetrakaliumpyrofosfat 9 Kaliumkokosnötfettsyratvål l,3 Trietanolamin 1 Kaliumtoluensulfonat 7 Kaliummetaborat 2 Diverse (fluoresceringsmedel, parfym, färg) 0,5 Vatten återstod pH för den färdiga produkten var 10,0; pH för en O,5%-ig vattenlösning var 9,0; viskositeten 40 cP (Broofield, spindel 8004591-7 10 l, 6 varv/minut). Produkten var lagringsduglig i minst en månad vid 52°C och i två månader vid O°C och i 12 månader vid rumstemperatur.

Exempel 3.

En produkt framställdes enligt exempel l med användning av: C12-C13 linjär alkohol, kondenserad med 6,5 mol etylenoxid i stället för Cl -Cl linjär alkohol, kondenserad med 7 mol etylenoxiå Laurylisopropanolamid i stället för kokosnötfettsyra- monoetanolamid.

Produkten hade följande egenskaper: pH = 12,5, viskositet = 40 cP (Brookfield, spindel 1, 6 varv/- minut). Produkten var lagringsduglig i minst en månad vid 52°C, i två månader vid 0°C och i 12 månader vid rumstempe- ratur.

Exempel 4.

En produkt framställdes enligt exempel 1 med användning av: 1 % natriumlauryletersulfat (C12-Cl5.3EO) i stället för 2 % C13-C15 linjär alkohol, kondenserad med 7 mol EO, 2 % lauryldietanolamid i stället för 1 % kokosnöt- fettsyramonoetanolamid, kaliumtoluensulfonat i stället för kaliumxylen- sulfonat.

Produkten hade följande egenskaper: pH = 12,5, viskositet = 50 cP (ßrookfield, spindel 1, 6 varv/- minut). Produkten var lagringsduglig i minst en månad vid 52°C, i två månader vid OOC och i 12 månader vid rumstempe- ratur.

Exempel 5.

Följande produkt framställdes: 8904591-7 ll Viktgrocent Kalium-linjär Cl 9-alkylbensen- sulfonat (89 % aktiv substans) 9,4 Cl -Cl linjär alkohol, kondenserad meå 6,š mol etylenoxid Kaliumxylensulfonat Natriumtripolyfosfat ~ F' w Natriumpyrofosfat s Kalíumpyrofosfat Laurinsyraisopropanolamid Trietanolamin ' Kaliumkarbonat Diverse (fluoresceringsmedel, smuts- återavsättningsförhindrande medel, färgämne, parfym) 0,9 Vatten återstod NI-'l-'UDI-'mfllv Produkten hade följande egenskaper: pH = 12,5, viskositet = 400 cP (Brookfield, spindel l, 6 varv/minut). Produkten var lagringsduglig i minst en månad vid 529C, i två månader vid O°C, i 12 månader vid rumstempe- Iatllff .

Exemgel 6-9.

Följande uppbyggda, flytande detergentkompositioner fram- ställdes:' wm- 8004591-7 12 Viktgrocent Komgositíon '6 7 8 9 A B C Kalium-linjär Cl1'3-alkyl- bensensulfonat (98 % aktiv substans) 9 9 9 9 9 9 9 alkøhol, kondenserad med 7 mol E0 h) N Kaliumxylensulfonat 7 7 Kaliumkokosnötfett- syratvål 1,3 1 Trietanolamin Monoetanolamin - - - 1 ~ Natriumtrifosfat 10 10 10 10 10 10 10 Tetrakaliumpyrofosfat 9 9 9 9 9 9 9 Kokcsnötfettsyra- monoetanolamid 1 1 1 1 1 1 1 1 Kaliummetaborat (K3BO3) 2 2 2 2 - - - K2 C03 . KHCO3 ~ - ~ - 2 2 2 Etanhydroxidifosfon- syra (EHDP) - 0,5 - - - - - Etylendiamintetra- ~(metylenfosfonsyra) EDTMP - - - - - 0,25 - Dietylentriaminpenta- -(metylenfosfonsyra) DTPMP - - 0,25 - - - 0,25 vatten e---upp till 1oo æ-ïe pH 10 Till var och en av dessa kompositioner sattes 15 viktprocent väteperoxidlösning (30 %) och lagringsförsök utfördes vid 20°C och 37°C.

Halveringstiderna (den period varefter 50 % av den initiella halten blekmedel hade sönderdelats) för blekningskompositio- nerna i dagar bestämdes. Resultaten anges i tabellen nedan. 8004591-7 13 Tabell I.

Komgosition Halveringstid i dagar 2o°c 37°c 6 >8O 30 7 >45 10 8 >95 32 9 >30 25 A 7 B 3 C 26 Resultaten ovan visar den överlägsna stabiliteten hos kompo- sitionerna 6-9 enligt uppfinningen i förhållande till kompo- sitionerna A-C utom ramen för uppfinningen.

Exemgel l0.

Egenskaperna med avseende på tvättning och blekning för kompositionen enligt exempel 6 jämfördes med egenskaperna för en pulverformig stortvättmedelsprodukt med följande samman- sättning: Viktgrocent Natriumdodecylbensensulfonat 7,5 Clâ- is linjär alkohol, kondenserad me l mol etylenoxid 3,0 Natriumkokosnötfettsyratvål 3,0 Natriumstearat 5,0 Natriumsilikat 6,2 Natriumtrifosfat 33,0 Natriumkarboximetylcellulosa 0,6 Natriumsulfat 16,0 Diverse (fluoresceringsmedel, färgämne, parfym) 2,7 Vatten 7 6,0 Natriumperborattetrahydrat 17,0 Tvättförsök utfördes i en "Tergotometer“ under följande tvätt- betingelser: '8004591-7 14 Vattenledningsvatten: 9 tyska hårdhetsgrader Temperatur : 90°C Tvättid : 30 minuter (innefattande 10 minuters upphettning) Produktdosering : 6 g/liter.

Mängden blekmedel i både den vätskeformiga och den fasta (pulverformiga) produkten hade anpassats och avsågs ge 105 mg/liter aktivt syre i tvättvätskan.

Resultaten anges i tabell II.

Tabell II.

“Elrepho"-mätningar med användning av ett filter, som visar fluoresceringseffekt.

Blekningseffekt på tefläckar Flytande komposition 1 Pulver Bas + H2Q2 Bas + H2Q2_ Reflektans -2,0 13,0 4,6 21,0 Reflektansökning A=l5,0 A=l6,4 % tvätteffekt 24,1 28,7 25,5 28,8 35,2 37,6 38,0 39,0 pH i tvättvätskan ) 8,8 8,6 9,5 9,7 efter tvättning ) Resultaten ovan visar att den uppbyggda, flytande, blekande tvättmedelskompositionen enligt uppfinningen mycket väl kunde jämföras med avseende på tvätteffekt och blekning med ett pulverformigt stortvättmedel innehållande 17 % perborat.

Claims (1)

1. l. 8004591-7 15' PATENTKRAV Vattenhaltig, uppbyggd, flytande detergentkomposition, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innehåller a) b) c) e) f) 9) 3. n a d 4. n a d från 2 till 20 viktprocent av en anjonisk, nonjonisk, katjonisk-eller zwitterjonisk, syntetisk, tvättaktiv förening eller blandningar därav; från 2 till 13 viktprocent natriumtripolyfosfat; från 2 till 16 viktprocent tetrakaliumpyrofosfat; från 0,1 till 8 viktprocent av en alkalimetall-C8-C22- -fettsyratvâl; ' från 0,1 till 2 viktprocent mono-, di- eller trietanol- eller -isopropanolamin; från l till 15 viktprocent av en hydrotrop; från 40 till 75 viktprocent vatten. Komposition enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - därav, att den innehåller 5-15 6-12 4-10 0,5-2 l viktprocent av e) 5-10 f) och 45-65 av g). viktprocent av a) viktprocent av b) viktprocent av c) viktprocent av d) viktprocent av viktprocent Komposition enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k ~ därav, att e) utgöres av trietanolamin. Komposition enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - därav, att den dessutom innehåller l,5-7,5 viktprocent väteperoxid.