Детергентная композиция
Сущность изобретения: детергентная композиция содержит в проц.: полиимидный полимер с плотностью заряда COO-(0-5)10-4 моль/г полимера, способный приобретать в выщелачивающем растворе плотность заряда COO-, равную по крайней мере 1
10-3 моль/г полимера, 0,2 - 80 и поверхностно-активное вещество или смесь поверхностно-активных веществ до 100. 5 з.п. ф-лы, 5 табл., 2 ил.
Изобретение относится к области моющих средств.
В частности изобретение относится к детергентной композиции, содержащей в качестве добавки полиимидный биополимер, способный давать за счет гидролиза в щелоксодержащей среде полипептидный биоразрушаемый модифицирующий агент. Под модифицирующим агентом понимают любой компонент, который улучшает свойства поверхностно-активных веществ детергентной композиции. Этот агент имеет многочисленные функции: он обеспечивает в щелоксодержащей среде удаление нежелательных ионов, а именно ионов щелочноземельных металлов (кальций, магний) путем комплексообразования или осаждения, что предотвращает осаждение анионных поверхностно-активных веществ, он сохраняет щелочность и ионную силу, он поддерживает в виде суспензии экстрагированные загрязнения, он препятствует образованию минеральных накипей на белье, наблюдаемых в процессе стирки. В течение долгого времени наиболее часто используемым в детергентных композициях и моющих средствах модифицирующим агентом был триполифосфат. Однако он приводит к эйтрофизации озер и вод с медленным течением, если его недостаточно удаляют на станциях по очистке вод, поэтому необходимы продукты, их заменяющие. Сополимеры акриловой кислоты с малеиновым ангидридом (или их щелочные соли, или соли аммония) были предложены [европейский патент N 25551] в качестве ингибиторов накипеобразования. Однако они обладают тем недостатком, что не могут биоразрушаться в природной среде. Задача изобретения заключается в том, чтобы разработать модифицирующий агент для детергентных композиций со способностью к биоразложению. Эта задача решается с помощью предлагаемой детергентной композиции, включающей в качестве добавки полиимидный биополимер, из которого в результате гидролиза, по меньшей мере частичного в моющей среде образуется продукт-гидролизат, выполняющий роль модифицирующего агента. Под детергентной композицией согласно изобретению обозначают моющие средства для стирки белья, для мытья посуды или любое другое моющее средство для использования в домашнем хозяйстве, промышленности или в общественных местах. Под моющим раствором или моющей средой понимают водный раствор моющего средства (детергентной композиции), который находится в моечной машине в процессе циклов мойки; количество используемого моющего средства уточняется изготовителем, оно обычно ниже 20 г/л, рН-значение такого раствора выше 7. Согласно изобретению детергентная композиция содержит в качестве полимерной добавки полиимидный биополимер с плотностью заряда COO- 0-5


карбонат натрия в количестве до примерно 80% от общего веса композиции,
нитрилуксусная кислота в количестве до примерно 10% от общего веса композиции,
лимонная, винная кислоты до примерно 20% от общего веса композиции, причем общее количество модифицирующего агента (полиимидный предшественник агента + другие модифицирующие агенты) соответствует примерно 0,2 80% предпочтительно 20 45% от общего веса вышеуказанной детергентной композиции,
ингибиторы коррозии, такие как силикаты, в количестве до 25% от общего веса вышеуказанной детергентной композиции,
отбеливающие средства типа перборатов, хлоризоцианатов, N,N,N',N'-тетраацетилэтилендиамина (ТАЭД), в количестве до примерно 30% от общего веса вышеуказанной детергентной композиции,
антиосадители типа карбоксиметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, в количествах до примерно 5% от общего веса вышеуказанной детергентной композиции,
препятствующие накипеобразованию агенты типа сополимеров акриловой кислоты с малеиновым ангидридом в количестве до 10% от общего веса вышеуказанной детергентной композиции,
наполнители типа сульфата натрия для порошкообразных моющих средств в количестве до 50% от общего веса вышеуказанной детергентной композиции. Детергентная композиция согласно изобретению обладает хорошей эффективностью, будь то первичное моющее действие или вторичное моющее действие. Кроме того, введение полиимида, который гидролизуется только в содержащей щелок среде, обеспечивает детергентной композиции стабильность при хранении, превышающую стабильность композиции, содержащей непосредственно биоразрушающийся полипептид. Нижеследующие примеры и рисунки иллюстрируют изобретение. На рис. 1 представлено изменение уровня осадка карбоната кальция в зависимости от концентрации полимера. На рис. 2 представлено изменение "пленкообразования" в зависимости от жесткости воды в присутствии или в отсутствии композиции согласно изобретению. Пример 1. Синтез полисукцинимидного производного аспарагиновой кислоты. Аппаратура образована реакционной колбой емкостью 1 л, нагреваемой на масляной бане, причем над реакционной колбой монтируется дистилляционная колонна, которая соединена с рекуперационной колбой, охлаждаемой до комнатной температуры (монтаж дистилляции). Вводят 250 г Z-аспарагиновой кислоты в реакционную колбу, продувают азотом, давление снижают до 8 х 103 Па; рекуперационную колбу (колбу-приемник) поддерживают при 20oC в течение времени нагрева реакционной среды при 220oC, равного 6 часов 30 минут, получающуюся воду собирают в рекуперационную колбу при 20oC. Получают 182,2 г порошка, который представляет собой полисукцинимид-(ИК-спектрометрия), средне-числовая молекулярная масса которого Mn 2450 (измерение вязкости в 0,5 н NaOH) и плотность зарядов которого равна нулю. Гидролизат полимера, получаемый согласно описанному в нижеследующем примере 5 способу, имеет плотность зарядов, равную 7,5 х 10-3 мол/г. Пример 2. Получение детергентной композиции для стирки белья из полисукцинимида примера 1. В приготовленный в примере 1 порошок вводят путем сухого смешения различные добавки, чтобы получить следующую детергентную (моющую) композицию:
Состав моющей композиции, вес. линейный алкилбензолсульфонат 7,5
CEMUSOL LA 90

цеолит 4 А 24
силикат натрия (SiO2/Na2O=2) 1,5
карбонат натрия 10
ТАЭД 2
перборат натрия 15
тетраацетоэтилендиамин 0,1
вышеполученный полисукцинимид 3
TINOPAZ DMSX 0,1
TINOPAZ SOP (отбеливатель, продаваемый фирмой Циба-Гейги) 0,1
силиконовый антивспениватель 0,2
алкалаза (ферменты) 0,15
савиназа 0,15
сульфат натрия до общего количества 100%
Контрольной моющей композицией будет называться моющий раствор вышеуказанного состава, но не содержащий полисукцинимида. Марка TINOPAZ DMSX производное бис(триазиниламино) стильбендисульфоновой кислоты
Марка TINOPAZ SOP бензоксазол
Данные этого щелока были испытаны на первичное и вторичное моющее действие. Они разъясняются в следующих примерах. Пример 3. Первичное моющее действие моющей композиции по примеру 2 при стирке белья. Эффективность первичного моющего действия определяется по удалению грязи или пятен после одной стирки. Осуществляют стирки белья в условиях, наиболее близких к реальным условиям, в стиральной машине с барабаном марки AEG

загрязненный хлопок ЕМРА 101 (St Gall) (1)
загрязненный сложный полиэфир-хлопок ЕМРА 104 (St Gall) (2)
загрязненный хлопок TNO (3)
Измеряют отрицательную способность этих тканей (до того, как их нашивают) с помощью рефлектометра XENOCOZOR




хлопковая ткань Testfabric 405 (4)
хлопок krefeld 10 А (5)
тряпка из смеси льна с хлопком (6)
белая полиэфирная ткань (7)
Указанные незагрязненные образцы стирают в условиях примера 2, в присутствии загрязненных образцов примера 2; осуществляют пять стирок в одних и тех же условиях. После каждой стирки незагрязненные образцы не отпаривают. Выстиранные загрязненные образцы заменяют другими загрязненными образцами, которые, таким образом, образуют новый источник загрязнения для последующей стирки, которую проводят снова в тех же самых условиях. Операцию повторяют 5 раз, и после пяти стирок и высушивания ткани отпаривают первоначально чистые образцы. Затем измеряют Y, L, E первоначально чистых образцов (4)-(7), излученные



Этот эффект измеряют после 20 стирок в отсутствии грязных тканей на следующих не загрязненных образцах:
хлопковая ткань Testfabric 405 (4)
хлопок krefeld 12 А (8)
Минеральное накипеобразование определяют по количеству зольного остатка (в по отношению к общему весу хлопка) выстиранных, высушенных и сожженных при 950oC тканей в течение 3-х часов. Эффект ингибирования накипеобразования оценивается по соотношению: количество воды с добавками (количество золы без добавок, которое фигурирует под индексом Т нижеприведенной таблицы 3. Пример 5. Этот пример показывает способность образовывать комплекс с ионами кальция полисукцинимида примера 1 после его гидролиза in situ до полиаспарагиновой кислоты в среде основного характера. Комплексообразующая способность измеряется с помощью электрода, имеющего селективно проницаемую мембрану в отношении ионов кальция. Вычерчивают сначала эталонную кривую, используя 100 мл раствора хлорида натрия с концентрацией 3 г/л при рН=10,5, в который добавляют ионы кальция в количестве, изменяющемся в пределах 1 х 10-5 3 x 10-3 моль/л, и строят потенциальную кривую по показаниям электрода в зависимости от концентрации свободных ионов кальция Са2+. Гидролизуют полисукцинимид примера 1 с помощью концентрированного раствора гидроксида натрия до получения раствора с 20 вес. полиаспартата натрия с рН=10,5. Полученный раствор называют "гидролизатом". Этот раствор разбавляют до получения 100 г водного раствора полиаспартата с концентрацией 10 г/л; доводят рН значение до 10,5 с помощью концентрированного раствора гидрооксида натрия. Добавляют 0,3 г порошкообразного хлорида натрия. Чертят прямую: [Ca2+] свободный /[Ca2+] фиксированный f/[Ca2+] свободный. Исходя из этой прямой определяют:
константу комплексообразования К ионов кальция с полимером,
число центров (So) комплексообразования полимера, которое определят из уравнения

Согласно этому методу оценки констатируют, что полученная путем гидролиза полисукцинимида примера 1 полиаспарагиновая кислота имеет 2,5 х 10-3 центров/г полимера, сродство которого представляет собой log k=3,5. Пример 6. Этот пример показывает способность полисукцинимида примера 1 диспергировать карбонат кальция, после его гидролиза in situ в основной среде до аспарагиновой кислоты. В пробирке емкостью 100 см3 (высота 26 см, диаметр 3 см) 2 г осажденного карбоната кальция диспергируют в 100 мл водного раствора с рН=10,5 (NaOH), содержащего 3 г/л NaCl, 3 x 10-3 моль/л СaCl2 и гидролизат, полученный как в примере 5, при различных концентрациях. Измеряют уровень седиментата (осадка) в см3 по истечении 10 минут и вычерчивают кривую уровня седиментата в зависимости от концентрации в ррm полимера (выражено в расчете на сухой вес). Кривая на рис. 1 показывает сначала явление флокуляции (слишком слабое покрытие частиц полимером), затем наступает стабилизация. Эта стабилизирующая способность минеральных частиц особенно интересна, так как известно, что эти частицы порождают явление накипеобразования, обусловленное отложениями, которые аккумулируются на хлопке. Пример 7. Этот пример показывает способность полисукцинимида примера 1 диспергировать сажу и оксид железа (частицы, встречающиеся наиболее часто в загрязнениях), после его гидролиза in situ до аспарагиновой кислоты в основной среде. 1 вес. сажи или оксида железа (3) вводят в водный раствор с рН=10,5 (NaOH), содержащий 3 г/л NaCl, 3 х 10-3 моль/л CaCl2 и 1000 ppm гидролизата (в расчете на сухой вес), полученного в примере 5. Констатируют, что полученные суспензии являются стабильными во времени. В отсутствии же полимера суспензии декантируются по крайней мере за 10 минут. Эта стабилизирующая способность сажи и оксида железа (3) интересна, так как известно, что явление повторного осаждения является следствием плохого сохранения этого типа загрязнений в виде суспензии в моющем растворе. Пример 8. Этот пример показывает свойство полисукцинимида примера 1 ингибировать кристаллизацию карбоната кальция, после гидролиза полимера in situ до полиаспарагиновой кислоты в основной среде. Ингибировать свойство полимера определялось по методике, описанной Z. Amjad в документе Langmuir, 1987, 3, 224-228. Измерение проводилось в закрытой термостатируемой камере с помощью пересыщенного раствора с концентрацией 10-3 моль/л бикарбоната натрия и 2 х 10-3 моль/л хлорида кальция (рН=8,6), к которому добавляли 5 г/л синтетического карбоната кальция (удельная поверхность 80 м2/г, теоретический диаметр 20 нм); измеряли снижение скорости кристаллизации карбоната кальция путем добавления 500 ppm гидролизата (в расчете на сухой вес), полученного в примере 5. Полученные результаты следующие: скорость кристаллизации в моль/л.сек 5 х 10-7 (без полимера), 4,5 х 10-8 (с полимером). Пример 9. Этот пример иллюстрирует биоразрушаемость полиаспарагиновой кислоты, полученной после гидролиза in situ полисукцинимида в основной среде. "Крайняя" биоразрушаемость гидролизата, полученного в примере 5, измеряется согласно стандарту AFNOR Т90-312 (в соответствии с международным стандартом ISO 7827). Тест осуществляют исходя из:
инокулята, полученного путем фильтрации воды на входе в городскую очистную станцию Сен-Жермен о Мон д'Ор (Рона),
опытной среды, содержащей 4 х 107 бактерий/мл,
такого количества исследуемого продукта, чтобы опытная среда содержала концентрацию органического углерода порядка 40 мг/л. Степень биоразрушаемости исследуемого продукта в зависимости от времени составляла 75% за 28 дней в условиях выброса в речную воду. Вышеприведенные примеры хорошо показывают все преимущества использования в детергентных композициях полисукцинимида примера 1, а именно:
эффективность первичного и вторичного моющего действия,
модифицирующий эффект, констатируемый в связи с его гидролизом in situ в основной среде,
очень высокую полианионовую биоразрушаемость моющего раствора на выходе из машины. Пример 10. Составы детергентных композиций для мытья посуды на основе полисукцинимида примера 1. В нижеприведенной таблице 4 представлен состав двух моющих композиций для мытья посуды C и D, включающих полисукцинимид, и контрольной композиции В без полисукцинимида. Смеси получают путем сухого смешения на Lodige. Все порошки вводят, затем смешивают в течение примерно 5 минут. Поверхностно-активное вещество затем медленно приливают в смесь из делительной воронки. Получают жидкий моечный состав без комков. Его плотность составляет 1,05 г/см3 и рН 10%-ного раствора этого состава составляет 11. Выбранный состав представляет собой состав, который вызывает значительную пленку на поверхности пластин. Это вызвано наличием большого количества карбонатов и отсутствием комплексообразователей, таких как цитрат. Пример 11. Оценка "антипленкообразующей" способности детергентных композиций для мытья посуды примера 10. Кроме собственного мытья, т.е. удаления загрязнений, нанесенных на предмет для варки или приготовления пищи, существует еще и такой показатель, как внешний вид стекол, на который более всего обращает внимание потребитель. Качество ополаскивания и качество высушивания в этом случае являются решающими. Обычно используют термин "пленкообразование" или "покрытие пятнами" для характеристики этих дефектов внешнего вида. Эксперименты осуществлялись в автоматической посудомоечной машине MIELE G560


Ткань Т
(4) 30%
(8) 29%
Формула изобретения



РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Изобретение относится к моющим средствам для очистки твердой поверхности от нефтепродуктов нагарообразований и их сочетаний с механическими примесями и может применяться на объектах народного хозяйства для очистки большегабаритного технологического оборудования и полов помещений
Моющее средство для стирки // 2050409
Изобретение относится к бытовой химии, в частности к производству малофосфатных пастообразных моющих средств универсального назначения с одновременным удалением различных белковых загрязнений (пятен крови, пота, молока, какао, яиц и др.)
Изобретение относится к составам бытовой химии, а именно к средствам для ухода за лакированной и полированной мебелью
Моющее средство для стирки // 1249066
Изобретение относится к полиимидам или их полипептидным гидролизатам, легко поддающимся биологическому разложению по крайней мере на 80%, к способу их получения, а также к использованию полученных полиимидов или их полипептидных гидролизатов в детергентных композициях в качестве модифицирующей добавки
Изобретение относится к биологически разлагающимся полимерам, пригодным для моющих средств и средств очистки, образованным из моноэтиленовоненасыщенных С4-С8 дикарбоновых кислот и/или их солей, моноэтиленовоненасыщенных C3-C10 монокарбоновых кислот и/или их солей, моноэтиленовоненасыщенных мономеров, которые после гидролиза или омыления содержат одну или несколько ковалентно связанных с С-С цепью гидроксильных групп и в случае необходимости радикально сополимеризующихся мономеров
Санитарно-гигиеническое чистящее средство // 2129145
Изобретение относится к гигиеническим чистящим средствам, предназначенным для эффективного удаления устойчивых образований ржавчины, отложений солей жесткости с унитазов, фаянсовых раковин и кафельных поверхностей
Изобретение относится к композициям для очистки, содержащим водную эмульсию
Изобретение относится к области химии, а именно к водорастворимым щелочным моющим средствам для очистки металлических, стеклянных, керамических поверхностей, а также почвы от углеводородных загрязнений, таких как нефть, нефтепродукты, cмазки, технические и бытовые жиры и масла
Изобретение относится к устойчивым водным эмульсиям неионных поверхностно-активных веществ (НПАВ), особенно пригодным для предварительной стирки и очистки твердых поверхностей
Загущенные композиции и способ их получения // 2132370
Изобретение относится к нейтральным или щелочным загущенным водным композициям перекиси водорода и способам их получения
Изобретение относится к водным композициям поверхностно-активного вещества, образующего флокулированную систему в воде
Моющее средство // 2144946
Изобретение относится к моющим средствам для очистки от различных загрязнений, в том числе от нефтепродуктов