Водная поверхностно-активная композиция и ее использование для получения жидких детергентов

 

Использование: в качестве помежуточной смеси для получения текучих жидких детергентов. Сущность: водная поверхностно-активная композиция включает, мас. %: алкилолигогликозид 5 - 30, алкилсульфат, где алкил С₆ - С₁₀, алкилсульфат, где алкил С₁₂ - С₂₂, вода - остальное до 100%. 2 с. и 4 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к поверхностно-активным композициям, в частности к водной поверхностно-активной композиции, содержащей алкилгликозид и анионное поверхностно-активное вещество.

Известна водная поверхностно-активная композиция, содержащая алкилгликозид и анионное поверхностно-активное вещество из группы, включающей сульфаты, сульфонаты, карбоксилаты и их смеси, которые нейтрализованы, по меньшей мере, одной катионной группой, причем компоненты взяты в соотношении около (1:10-(10:1).

Водные поверхностно-активные композиции используют, в частности, для получения различного рода жидких детергентов. Для этой цели они должны отвечать следующим требованиям: высокое содержание активного вещества, простое обращение с ними, текучестью и способностью к подаче насосом, высокая стабильность при хранении. Эти требования полностью не отвечаются известной композицией при использовании алкилсульфатов в качестве анионных поверхностно-активных веществ.

Задачей изобретения является разработка стабильной при хранении, жидкой, текучей и способной к подаче насосом поверхностно-активной композиции, содержащей алкилгликозид и синтетическое анионное поверхностно-активное вещество на основе алкилсульфата.

Эта задача решается предлагаемой водной поверхностно-активной композицией, содержащей алкилгликозид общей формулы I R¹-O(G)_n (I) где R¹ алкил с 8-22 атомами углерода, G гликозный остаток, n исло от 1 до 10, синтетическое анионное поверхностно-активное вещество на основе алкилсульфата, за счет того, что она в качестве алкилсульфата содержит длинноцепный алкилсульфат общей формулы II R²-O-SO₃X, (II) где R² алкил с 12-22 атомами углерода, Х йон щелочного металла или аммония, и краткоцепный алкилсульфат общей формулы III R³-O-SO₃X (III) где R³ алкил с 6-10 атомами углерода, а Х имеет указанное значение, при следующем соотношении компонентов, мас. Алкилгликозид формулы (I) 5-30 Длинноцепный алкил- сульфат формулы (II) 3-20 Краткоцепный алкил- сульфат формулы (III) 1-15 Вода Остальное Предлагаемая поверхностно-активная композиция содержит указанные компоненты в следующих предпочтительных количествах, мас. Алкилгликозид фор- мулы (I) 10-25 Длинноцепный алкил- сульфат формулы (II) 5-15 Краткоцепный алкил- сульфат формулы (III) 2-10 Вода Остальное Предлагаемая поверхностно-активная композиция может еще дополнительно содержать 10-20 мас. в частности 12-18 мас. этоксилированного спирта формулы IV R⁴O-(CH₂CH₂O)_p-H (IV) где R⁴ алкил с 10-22 атомами углерода, р число от 1 до 10, в частности от 3 до 10.

Пригодные для предлагаемой поверхностно-активной композиции алкилгликозиды и их получение известны. При гликозидном остатке ((G)_n в формуле 1) таких алкилгликозидов речь идет об олигомерах или полимерах естественных альдозных или кетозных мономеров, к которым, в частности, принадлежат глюкоза, манноза, фруктоза, галактоза, талоза, гулоза, альтроза, аллоза, идоза, рибоза, арабиноза, ксилоза и ликсоза. Состоящие из таких гликозно-связанных мономеров олигомеры характеризуются видом содержащегося в них сахара и их числом, так называемой степенью олигомеризации. Степень олигомеризации (n в формуле I) как аналитически определяемая величина обычно представляет собой дробные числа. При предпочтительно используемых алкилгликозидах она составляет менее 1,5, в частности 1,2-1,4. Предпочтительным мономером является глюкоза (благодаря хорошей доступности).

Алкильный остаток (R¹ в формуле 1) содержащихся в предлагаемой поверхностно-активной композиции алкилгликозидов также является легко доступным производным отрастающего сырья, в частности спиртов жирного ряда, хотя и их изомеры с разветвленной цепью, в частности так называемые оксоспирты, можно использовать для получения пригодных алкилгликозидов. Таким образом пригодными являются, в частности, первичные спирты с линейными октильными, децильными, додецильными, тетрадецильными, гексадецильными или октадецильными остатками, а также их смеси. Пригодные алкилгликозиды содержат алкильный остаток кокосового масла, то есть смеси, которые в основном содержат додецил и тетрадецил.

Алкилгликозиды могут содержать незначительное количество, например, 1-2% непрореагировавшего, свободного длинноцепного спирта, что не имеет никакого отрицательного влияния на свойства предлагаемой поверхностно-активной композиции. В качестве пригодных для применения в предлагаемой поверхностно-активной композиции длинноцепных алкилсульфатов следует назвать продукты сульфатирования линейных спиртов или спиртов с развлетвленной цепью. Особенно пригодными являются производные спиртов жирного ряда с 12-22 атомами углерода, в частности с 12-16 атомами углерода. Такие алкилсульфаты уже давно известны как хорошо действующие анионные поверхностно-активные вещества.

Пригодными краткоцепными алкилсульфатами являются продукты сульфатирования линейных спиртов или спиртов с развлетвленной цепью с 6-10 атомами углерода, предпочтительно производные линейных спиртов с 8-10 атомами углерода. Такие алкилсульфаты, как известно, не имеют никакого поверхностно-активного действия или же проявляют только низкое поверхностно-активное действие.

Алкилсульфаты можно получать известными приемами путем взаимодействия соответствующего длинно- или краткоцепного спиртового компонента с обычным реагентом сульфатирования, в частности трехокисью серы или хлорсульфокислотой, с последующей нейтрализацией, предпочтительно, щелочным, аммониевым или алкил- или гидроксиалкилзамещенным аммониевым основаниями.

Возможно используемые в предлагаемой композиции этоксилаты являются производными линейных спиртов или спиртов с разветвленной цепью, имеющих 10-22 атомов углерода, предпочтительно 12-16 атомов углерода. При этом степень этоксилирования спиртов (индекс р в формуле IV) составляет 1-20, предпочтительно 3-10. Их можно получать известными приемами путем реакции соответствующих спиртов с этиленоксидом.

Предлагаемую поверхностно-активную композицию можно приготовлять без всяких проблем, то есть путем простого смешивания отдельных компонентов, имеющихся в качестве таковых или предпочтительно в виде водного раствора. Предлагаемая композиция отличается низкой вязкостью, хорошей текучестью, легкой способностью к подаче насосом и высокой стабильностью при хранении. Вязкость предлагаемой композиции обычно составляет 20-7000 мПа с. Как правило, она имеет основные значения рН около 9,8-10,5, однако путем добавления обычных кислот, в частности лимонной кислоты, ее рН можно доводить до нейтрального или слабокислого значения без потери выгодных свойств. Предлагаемая композиция является стабильной при хранении при температуре примерно 1-45^оС в течение продолжительного времени, по меньшей мере, в течение 30 дней.

В качестве дальнейшего неожиданного преимущества предлагаемой композиции следует назвать тот факт, что улучшение реологических свойств поверхностно-активных компонентов, длинноцепного алкилсульфата и алкилгликозида, достигается путем добавления краткоцепного алкилсульфата, который несмотря на незначительные поверхностно-активные свойства не влияет отрицательно на важные для использования композиции в целевых продуктах свойства, например, очищающее действие и способность к вспениванию.

Предлагаемую композицию можно непосредственно или после разбавления водой использовать для технических целей, например, в качестве флотационных агентов или буровых жидкостей. Однако предпочтительно она применяется в качестве предварительной смеси для получения различного рода жидких детергентов, в том числе и средств для споласкивания посуды и шампунев. Такие средства можно получать обычными приемами путем разбавления композиции водой до желаемой концентрации активного вещества. Возможно также добавлять другие имеющиеся в таких средствах обычные компоненты, к которым предпочтительно принадлежат скелетные вещества, например цеолиты и слоистые силикаты, ингибиторы коррозии, отбеливающие средства, активаторы отбеливания, оптические отбеливатели, энзимы, ингибиторы возникновения серого оттенка, антимикробные активные вещества, смешивающиеся с водой растворители, абразивные средства, пеностабилизаторы, консервирующие средства, регуляторы величины рН, красители, душистые вещества, а также дополнительные поверхностно-активные вещества.

П р и м е р. Путем простого смешивания компонентов, имеющихся в виде водных растворов, получают приведенные в табл.1 предлагаемые поверхностно-активные композиции I-VII, а также служащие для сравнения композиции Х и Y.

Предлагаемые поверхностно-активные композиции I-VII имеют значения рН 9,8-10,5, в 10%-ном водном растворе их значения рН составляют 8,5-9,9.

Приведенные в табл.1 поверхностно-активные композиции имеют приведенную в табл.2 вязкость.

Пробы предлагаемых композиций I-VII хранили при температурах 1 и 10^оС в течение 30 дней без изменения их консистенции. При хранении при температуре 40^оС в течение 30 дней у некоторых проб наблюдались незначительные помутнения, которые при охлаждении до комнатной температуры опять исчезали. Если доводить рН предлагаемых композиций до 6,0-8,8 путем добавления незначительного количества лимонной кислоты, что не приводит к существенному изменению вязкости, то их можно было хранить при температурах до 45^оС без всякого изменения консистенции.

Формула изобретения

1. Водная поверхностно-активная композиция, включающая алкилолидогликозид общей формулы I
R¹-O-(G)_n,
где R¹ - С₁₂-С₁₄-алкил; G - глюкозидный остаток;
n - среднее число глюкозидных звеньев 1,2 - 1,4,
а также анионное поверхностно-активное вещество на основе алкилсульфата и воду, отличающаяся тем, что в качестве алкилсульфата композиция содержит два типа соединений с длинной и короткой алкильной цепью общей формулы II
R²-O-SO₃X,
где R₂ имеет длинную алкильную цепь с 12 - 22 атомами углерода и короткую алкильную цепь с 6 - 10 атомами углерода;
X - ион щелочного металла или аммония,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алкилолигогликозид общей формулы I - 5 - 30
Алкилсульфат, где алкил С₁₂-С₂₂ - 3 - 20
Алкилсульфат, где алкил С₆-С₁₀ - 1 - 15
Вода - Остальное до 100%
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит, мас.%:
Алкилолигогликозид общей формулы I - 10 - 25
Алкилсульфат, где алкил С₁₂-С₂₂ - 5 - 15
Алкилсульфат, где алкил С₆-С₁₀ - 2 - 10
Вода - Остальное
3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 10 - 20%, предпочтительно 12 - 18%, этоксилированного спирта общей формулы III от общей массы смеси
R³-O-(CH₂CH₂O)_pH,
где R³ - С₁₀-С₂₂-алкил, предпочтительно С₁₂-С₁₆-алкил;
p - степень этоксилирования 3 - 10.

4. Композиция по одному из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что включает алкилсульфат с длинной цепью в котором алкил R² содержит 12 - 16 атомов углерода.

5. Композиция по одному из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что включает алкилсульфат с короткой цепью, в котором алкил R² содержит 8 - 10 атомов углерода.

6. Композиция по любому из пп.1 - 5 в качестве промежуточной смеси для получения жидких детергентов, обладающая достоточной стабильностью при длительном хранении и текучестью для перекачивания с помощью насосов.

РИСУНКИ

Рисунок 1