CN1030927C - 包含多羟基脂肪酸酰胺和烷基苯磺酸盐的洗涤剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的洗涤剂组合物包含烷基苯磺酸盐和某种多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂,并与抑泡剂或辅助表面活性剂组分及它们的混合物相配合。还公开了一种用烷基苯磺酸盐和某种多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂洗涤基质的方法。
Description
本发明涉及包含烷基苯磺酸盐和多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂的低泡沫洗涤剂组合物。
在评价洗涤剂的性能时,在洗衣房标准负荷下,洗涤剂组合物清洗各种类型纤维织物的各种各样污物或污点的能力,以及清洗其它表面(如硬表面,头发等)的能力是十分重要的。一种有价值的表面活性剂,归因于其良好的综合洗涤能力,特别是在宽温度范围(包括很低的温度)内优异的油脂和油清洗能力,这种表面活性剂包括线性烷基苯磺酸盐(“LAS”)。而含LAS的表面活性剂体系使用极佳,特别是在洗涤油脂和油的地方,通常加入烷基磺酸盐,烷基乙氧基化的磺酸盐,烷基乙氧基化物及其它表面活性剂,可在较宽的污物和污点范围(例如分散的污点)内增强去污能力。
业已发现,含有烷基苯磺酸盐表面活性剂和某种多羟基脂肪酸酰胺相结合的洗衣房用的洗净性表面活性剂,对各种各样的污物和污点提供优良的洗净性能,特别是甚至能改善油脂和油污点(例如马达油,口红和化妆品,鞋油等)的洗涤效果。而且,多羟基脂肪酸酰胺可主要或全部从天然的,可回收的非石油原料获得。
现有技术中已叙述了各种多羟基脂肪酸酰胺。例如,J.W.Goodby,M.A.Marcus,E,Chin和P.L.Finn在“某些直链碳水化合物两亲物的热致变液晶性质”,Liquid Crystals,1988,第3卷,11期,1569-1581页,和A.Muller-Fahrnow,V.Zabel,M.Steifa和R.Hilgenfeld在“非离子洗涤剂的分子和晶体结构:壬酰-N-甲基葡糖酰胺”,J.Chem.Coc.Chem.commun.,1986,1573-1574页,都公开了N-酰基,N-甲基葡糖酰胺。N-烷基多羟基酰胺表面活性剂对用于生物化学,例如生物膜的解离方面的应用具有重大意义。例如,见该杂志的论文“N-D-葡糖-N-甲基-链烷基酰胺化合物,一种生物化学膜的非离子洗涤剂”,Biochem.J.(1982),207卷,363-366页,作者J.E.K.Hildreth。
N-烷基葡糖酰胺在洗涤剂组合物中的使用也已讨论过。U.S.P.2,965,576(E.R.Wilson,1960年12月20日颁发)和G.B.P.809,060(1959年2月18日分布,已转让给Thomas Hedley&co.,Ltd.)都涉及包含阴离子表面活性剂和某种酰胺表面活性剂的洗涤剂组合物,该酰胺表面活性剂包括作为低温泡沫增强剂加入的N-甲基葡糖酰胺。这些化合物包含具有10-14碳原子的较高直链脂肪酸的N-酰基。这些组合物还可含有诸如碱金属磷酸盐,碱金属硅酸盐,硫酸盐和碳酸盐这类辅助材料。一般还指出向该组合物提供所需性能的附加成分也包含在该组合物中,例如荧光染料,漂白剂,香料等。
U.S.P.2,703,798(A.M.Schwartz,1955年3月8日颁发)涉及含有N-烷基葡糖胺和脂肪酸脂族酯的缩合反应产物的水溶液洗涤组合物,据说在水溶液洗涤剂组合物中该反应产物是可使用的不需进一步提纯。在U.S.P2,717,894(A.M.Schwartz1955年9月13日颁发)专利中公开了酰化葡糖胺硫酸酯的制备。
PCT国际专利申请WO83/04412(J.Hildreth,1983年12月22日分布)涉及用于各种目的的包含多羟基脂族基的两亲化合物,它可以用作化妆品,药、洗发剂、洗剂和眼睛软膏的表面活性剂,用作乳化剂和药品的配制剂,在生物化学中,用作溶解膜、整体细胞或其它组织样品,并用于制备膜质体。该申请公开了分子式为R′CON(R)CH2R″和R″CON(R)R′的化合物,式中R是氢或有机基团,R′是至少3个碳原子的脂肪烃基,R″是醛糖的残基。
欧洲专利0285768(H.Kelkenberg等人,1988年10月12日公布)涉及N-多羟基烷基脂肪酸酰胺在水溶液洗涤剂体系中作增稠剂的应用。它包括分子式为R1C(O)N(X)R2的酰胺,式中R1是C1-C17(优选C7-C17)烷基,R2是氢,C1-C18(优选C1-C5)烷基,或烯化氧,X是4-7碳原子的多羟基烷基,例如N-甲基,椰子脂肪酸葡糖酰胺。虽然该水溶液表面活性剂体系可含有其它阴离子表面活性剂,如烷基芳基磺酸盐,烯烃磺酸盐,磺基琥珀酸半酯盐及脂肪醇醚磺酸盐,并含有非离子表面活性剂,如脂肪醇聚乙二醇醚,烷基酚聚乙二醇醚,脂肪酸聚乙二醇酯,聚环氧丙烷-聚环氧乙烷聚合物混合物等等,但是在含有石蜡磺酸盐的液态表面活性剂体系中的特殊应用显示出该酰胺的增稠性能。石蜡磺酸盐/N-甲基椰子脂肪酸葡糖酰胺/非离子表面活性剂洗发剂配方可作为例子。除增稠作用外,N-多羟基烷基脂肪酸酰胺还具有优异的皮肤耐受特性。
U.S.P2,982,737(Boettner等,1961年5月2日颁发)涉及含有脲,十二烷基硫酸钠阴离子表面活性剂和选自N-甲基,N-山梨糖醇月桂酰胺和N-甲基,N-山梨糖醇肉豆蔻酰胺的N-烷基葡糖酰胺非离子表面活性剂的块状洗涤剂。
在DT2,226,872(H.W.Ecker等,1973年12月20日公布)中公开了其它葡糖酰胺表面活性剂,它涉及包含一种或多种表面活性剂和选自聚合的磷酸盐、螯合剂和碱洗液的助洗剂的洗涤组合物,通过加入分子式R1C(O)N(R2)CH2(CHOH)nCH2OH的N-酰基多羟烷基胺而得到改善,上述分子式中,R1是C1-C3烷基,R2是C10-C22烷基,n是3或4。N-酰基多羟烷基胺是作为污物悬浮剂加入的。
U.S.P3,654,166(H.W.Eckert等,1972年4月4日颁发)涉及的洗涤剂组合物含有至少一种选自阴离子、两性离子基团的表面活性剂,非离子表面活性剂及作为织物柔软剂的N-酰基,N-烷基多羟烷基化合物,分子式为R1N(Z)C(O)R2,式中R1是C10-C22烷基,R2是C7-C21烷基,R1和R2的总碳原子数为23-39,Z可以是-CH2(CHOH)m-CH2OH(式中m为3或4)的多羟烷基。
U.S.P4,021,539(H.Moller等,1977年5月3日颁发)涉及含有N-多羟基烷基胺的皮肤浸润的润肤剂组合物,它包括分子式为R1N(R)CH(CHOH)mR2的化合物,式中R1是氢,低级烷基,羟基-低级烷基或氨基烷基,以及杂环氨基烷基,R与R1相同,但两者不能都是H,R2是CH2OH或COOH。
法国专利1,360,018(1963年4月26日,已转让给Commercial Solvents Co.)涉及对聚合反应稳定的甲醛溶液,区别在于多了分子式为RC(O)N(R1)G的酰胺,式中R是至少7个碳原子的羧酸官能度,R1是氢或低级烷基,G是至少5个碳原子的糖醇基。
德国专利1,261,861(A.Heins,1968年2月29日)涉及分子式为N(R)(R1)(R2)的用作增湿剂和分散剂的葡糖胺衍生物,式中R是葡糖胺的糖残基,R1是C10-C20烷基,R2是C1-C5酰基。
英国专利745,036(1956年2月15日公布,已转让给Atlas power company)涉及杂环酰胺及其羧酸酯,它们用作化学中间产品,乳化剂,湿润剂和分散剂,洗涤剂,织物柔软剂等。该化合物用分子式N(R)(R1)C(O)R2表示,式中R是脱水己五醇或其羧酸酯的残基,R1是一价烃基,-C(O)R2是2-25碳原子的羧酸的酰基。
U.S.P3,312,627(D.T.Hooker,1967年4月4日颁发)披露了基本上没有阴离子洗涤剂和碱性增效助剂材料的固体卫生香皂,它含有某种脂肪酸的锂皂、非离子表面活性剂,并含有非离子起泡沫的化合物,非离子表面活性剂选自某种环氧丙烷-乙二胺-环氧乙烷缩合物,环氧丙烷-丙二醇-环氧乙烷缩合物及聚乙二醇,非离子起泡化合物包括分子式RC(O)NR1(R2)的多羟基酰胺,式中RC(O)包含约10-14个碳原子,R1和R2各为H或C1-C6烷基,所述烷基的总碳原子数为2-7,总取代羟基数为2-6。U.S.P3,312,626公开的内容基本上与此相似,1967年4月4日也颁发给D.T.Hooker了。
一方面,本发明提供一种低泡沫洗衣用洗涤剂组合物,它包含:
(a)至少约1%(重量)多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂,分子式为:式中:R1是H,C1-C4烃基,2-羟乙基或2-羟丙基,R2是C5-C31烃基,Z是具有线形烃基链的多羟基烃基,至少3个羟基直接与所述烃基链相连接或其烷氧基化衍生物;
(b)至少约1%(重量)烷基苯磺酸盐表面活性剂;和
(c)可以含有,但最好含有泡沫抑制量的泡沫抑制剂,这些泡沫抑制剂选自单羧基脂肪酸及其盐,硅氧烷泡沫抑制剂,烃类泡沫抑制剂,和单硬脂基磷酸盐(例如单硬脂基-二碱金属磷酸盐及磷酸酯)和它们的混合物;
其中,所述组合物的特征在于多羟基脂肪酸酰胺与烷基苯磺酸盐的重量比为大约10∶1-1∶10。最好R1是甲基,R2是C9-C17烃基,Z是由还原糖衍生的糖醇,并且多羟基脂肪酸酰胺与烷基苯磺酸盐的比为约5∶1-1∶5,更优选的是2∶1-1∶3。
在配制带有烷基苯磺酸盐和多羟基脂肪酸酰胺的洗涤剂组合物时,泡沫抑制剂的加入具有重要意义,因为这样的表面活性剂结合常常会导致泡沫过量,对在洗衣机中的清洗性能产生相反的影响。
另一方面,本发明提供一种洗涤剂组合物,它含有上面所述的多羟基脂肪酸酰胺和烷基苯磺酸盐,并进一步含有辅助表面活性剂组分,该组分选自烷基硫酸盐,烷基乙氧基化硫酸盐,烷基乙氧基化物和烷基多糖苷,及它们的混合物。这些组合物一般含有大约1%-25%(重量)辅助表面活性剂。这些组合物中,多羟基脂肪酸与烷基苯磺酸盐的重量比为大约10∶1-1∶10。较好的是大约5∶1-1∶5,更好的是大约2∶1-1∶3。烷基苯磺酸盐与辅助表面活性剂的重量比较好的是大约5∶1-1∶5,更好的是大约4∶1-1∶1。烷基乙氧基化硫酸盐的乙氧基化度较好的是大约0.5-3.0,更好的是大约1.0-3.0。
该洗涤剂组合物中还可存在有其它辅助表面活性剂,以及现有技术中已知的可选用的洗涤添加剂和其它组分,或包含在洗涤剂组合物中的所需的另外的组分。
本发明还提供一种清洗诸如纤维、纤维织物、硬表面等基质的方法,即在水或与水混溶的溶剂(如伯醇和仲醇)存在下,将所述的基质与包含烷基苯磺酸盐表面活性剂和多羟基脂肪酸酰胺的洗涤剂组合物接触,其中烷基苯磺酸盐与多羟基脂肪酸酰胺的重量比为大约1∶10-10∶1。为了增强洗涤效果最好进行搅拌。进行搅拌的适宜工具包括用手摩擦,最好用刷子刷,或其它洗涤装置,自动洗衣机,自动洗碗机等。令人惊讶的是,在高洗涤温度下,清洗效果特别是对油脂和油的洗涤效果得到明显改善。
在上述方法中,可使用优选的本文讨论过的表面活性剂重量比,以及优选的泡沫抑制剂或其它可选用的辅助表面活性剂,和其它洗涤添加剂。
多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂
该组合物包含至少大约1%,一般大约3%-50%,优选的是大约3%-30%下面所述的多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂。
本发明的多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂组分包括下面结构式的化合物:式中:R1是H,C1-C4烃基,2-羟乙基,2-羟丙基,或它们的混合物,较好的是C1-C4烷基,更好的是C1或C2烷基,最好的是C1烷基(即甲基):R2是C5-C31烃基,较好的是直链C7-C19烷基或链烯基,更好的是直链C9-C17烷基或链烯基,最好是直链C11-C17烷基或链烯基,或它们的混合基;Z是至少有3个羟基直接与线形烃基链相连接的多羟基烃基,或它们的烷氧化衍生物(最好是乙氧基化的或丙氧基化的衍生物)。Z最好是在还原性胺化反应中从还原糖得到,优选的Z是糖醇基。合适的还原糖包括葡萄糖,果糖,麦芽糖,乳糖,半乳糖,甘露糖和木糖。可使用高葡萄糖玉米糖浆,高果糖玉米糖浆和高麦芽糖玉米糖浆,以及上面列出的各种糖作原料。这些玉米糖浆生成一混合糖组分作为Z。显然这决不是企图排除其它合适的原料。Z最好选自-CH2-(CHOH)n-CH2OH,-CH(CH2OH)-CHOH)n-1-CH2OH,-CH2-(CHOH)2(CHOR’)(CHOH)-CH2OH,式中n是3-5的整数(包括3和5),R’是H,环状或脂族单糖,和它们的烷氧基化衍生物。优选的是n为4的糖醇基,尤其是-CH2-(CHOH)4-CH2OH。
在分子式(I)中,例如,R1可以是N-甲基,N-乙基,N-丙基,N-异丙基,N-丁基,N-2-羟乙基或N-2-羟丙基。
R2-CO-N<可以是椰子酰胺,硬脂酰胺,油酰胺,月桂酰胺,肉豆蔻酰胺,癸酰胺,棕榈酸酰胺,牛脂酰胺等。
Z可以是1-脱氧葡糖醇基,2-脱氧果糖醇基,1-脱氧麦芽糖醇基,1-脱氧乳糖醇基,1-脱氧半乳糖醇基,1-脱氧甘露糖醇基,1-脱氧麦芽三糖醇基等等。
制备多羟基脂肪酸酰胺的方法是现有技术中已知的。一般说来,将烷基胺在还原性胺化反应中与还原糖反应形成相应的N-烷基多羟基胺,然后,在缩合/酰胺化步骤,将N-烷基多羟基胺与脂肪酸脂族酯或三甘油酯反应,生成N-烷基,N-多羟基脂肪酸酰胺产物。制备包含多羟基脂肪酸酰胺的组合物方法已经公开,例如,在英国专利说明书809,060(1959年2月18日公布,ThomasHedley&Co.,Ltd.,),U.S.P2,965,576(E.R.Wilson,1960年12月20日颁发),U.S.P2,703,798(Anthony M.Schwartz,1955年3月8日颁发)和U.S.P1,985,424(Piggott,1934年12月25日颁发)中已经公开了这一方法,每一篇合并在此供参考。
在生产N-烷基或N-羟烷基,N-脱氧糖醇脂肪酸酰胺的一种方法中,其中,糖醇组分从葡萄糖得到,N-烷基或N-羟烷基官能度是N-甲基,N-乙基,N-丙基,N-丁基,N-羟乙基或N-羟丙基,在催化剂存在下,通过N-烷基或N-羟烷基葡糖胺与选自脂肪酸甲酯,脂肪酸乙酯和脂肪酸三甘油酯的脂肪酸酯反应制得该产物,催化剂选自磷酸三锂,磷酸三钠,磷酸三钾,焦磷酸四钠,三聚磷酸五钾,氢氧化锂,氢氧化钠,氢氧化钾,氢氧化钙,碳酸锂,碳酸钠,碳酸钾,酒石酸二钠,酒石酸二钾,酒石酸钠钾,柠檬酸三钠,柠檬酸三钾,碱式硅酸钠,碱式硅酸钾,碱式铝硅酸钠,碱式铝硅酸钾,及它们的混合物。以N-烷基或N-羟烷基葡糖胺摩尔数为基准,催化剂用量较好的是大约0.5%-50%(摩尔),优选的是大约2.0%-10%(摩尔)。一般,反应最好在大约138℃-170℃进行大约20-90分钟。在反应混合物中,当三甘油酯作为脂肪酸酯的来源使用时,该反应最好使用大约1%-10%(重量)相转移剂(以总反应混合物的重量百分数为基准计算),它们选自饱和脂肪醇聚乙氧基化物,烷基多糖苷,线性葡糖酰胺表面活性剂,和它们的混合物。
优选的是该方法按下述步骤进行:
(a)将脂肪酸酯预热到大约138℃-170℃;
(b)将N-烷基或N-羟烷基葡糖胺加入到已加热的脂肪酸酯中,并混合,达到形成两相液/液混合物的需要的程度;
(c)将催化剂混入该反应混合物;和
(d)在规定的反应时间内进行搅拌。
如果脂肪酸酯是三甘油酯的话,最好在反应混合物中加入大约2%-20%(以反应物重量为基准)预先制成的线形N-烷基/N-羟烷基、N-线形葡糖基脂肪酸酰胺产物,作为相转移剂。使该反应活化,由此提高反应速度。详细的实验方法在下面实施例中提供。
这里使用的多羟基“脂肪酸”酰胺使洗涤剂配方呈现优越性,它们可完全或主要地从天然的、可回收的、非石油化学原料制得,并且是可降解的。它们对水生生物的毒性也小。
应该认识到,在生产分子式(I)的多羟基脂肪酸酰胺的同时,用于生产该产品的方法一般也生成一些非挥发性副产物,如酯酰胺和环状多羟基脂肪酸酰胺。这些副产物的量随具体的反应物和工艺条件而变化。加入到洗涤剂组合物中的多羟基脂肪酸酰胺最好以这样的方式提供,即加到洗涤剂中的含多羟基脂肪酸酰胺的混合物包含不到大约10%,最好不到大约4%的环状多羟基脂肪酸酰胺。这里所述的优选的方法其优点在于产生相当少量的副产物,包括环酰胺副产物。烷基苯磺酸盐
本文中的烷基苯磺酸盐表面活性剂是现有技术中众所周知的。为了提供线性烷基苯磺酸盐(“LAS”)类工业用表面活性剂,这些表面活性剂应具有C9和更高级的烷基,优选的烷基是C9-C18烷基,最好是线性的。特别优选的是C10-C14LAS表面活性剂。这些表面活性剂能以酸的形式或者可溶性盐的形式使用,可溶性盐形式是优选的。可溶性盐包括金属盐(例如钠、钾和锂盐)以及取代的和未取代的氨盐(例如乙醇胺)。
本发明的组合物一般含有至少大约1%(重量)烷基苯磺酸盐,较好的是大约3%-50%优选的是大约5%-30%。
抑泡剂
本发明的抑泡剂是已知的化合物或成为已知的化合物,用于减少或抑制洗涤剂组合物中形成泡沫。由于多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂能提高洗涤剂组合物的泡沫稳定性,抑泡剂的加入是非常需要的。当该洗涤剂组合物协同多羟基脂肪酸酰胺表面剂包含相当高的泡沫表面活性剂时,抑泡剂是特别重要的。对于用于前面的负荷自动洗涤机的组合物,特别需要抑泡剂。一般这些机器的特征在于有一个圆筒,里面盛放衣服和洗涤的水,它有一个水平的轴,轴周围有旋转作用。这种类型的搅拌导致形成高泡沫,因此使洗涤能力降低。在高温(例如大约50℃以上)洗涤条件下及高表面活性剂浓度(例如约1000-3500ppm)条件下,使用抑泡剂具有特别重要的意义。
本发明的组合物中,各种各样的材料都可用作抑泡剂。对本领域的熟练技术人员来说抑泡剂是众所周知的。例如,在Kirk OthmerEncyclo pedia of Chemical Technology,第三版,第7卷,430-447页(John Wiley&Sons,Inc.,1979)作了一般性叙述。特别感兴趣的一种抑泡剂包含单羧基脂肪酸及其可溶性盐。在U.S.P2,954,347(Wayne St.John,1960年9月27日颁发)中讨论了这些材料。该专利合并在这里供参考。对于用作抑泡剂的单羧基脂肪酸及其盐一般具有10-24碳原子的烃基链,最好是12-18碳原子的烃基链。合适的盐包括诸如钠、钾和锂一类碱金属盐,氨盐和烷基氨盐。对洗涤剂组合物而言,这些材料是一种优选的抑泡剂。
该洗涤剂组合物也可包含非表面活性剂抑泡剂。举例来说,它们包括:高分子量烃类,如石蜡和卤代石蜡,脂肪酸酯类(例如脂肪酸三甘油酯),一元醇的脂肪酸酯,C18-C40脂族酮(如硬脂酮)等。其它抑泡剂包括N-烷基化的氨基三嗪,例如作为具有二或三摩尔含有1-24碳原子的伯胺或仲胺的氰尿酰氯的产物形成的三到六-烷基蜜胺或二到四-烷基二胺氯代三嗪,环氧丙烷,单硬脂基磷酸盐,如单硬脂基二碱金属(例如Na,K,Li)磷酸盐和磷酸酯(例如单硬脂醇磷酸酯)。诸如石蜡和卤代石蜡这些烃类可以液态使用。液态烃在室温和大气压下呈液体,倾点范围大约-40℃-5℃,最低沸点不低于大约110℃(大气压下)。业已知道最好使用熔点低于100℃的含蜡烃。对洗涤剂组合物来说,烃类构成一种优选的抑泡剂。例如,在U.S.P.4,265,779(Gandolfo等,1981年5月5日颁发)中描述了烃抑泡剂,在此并入供参考。烃类包括脂族烃,脂环烃,芳烃,具有约12-70碳原子的杂环饱和或不饱和烃。在讨论该抑泡剂时使用的术语“石蜡”包括真石蜡和环状烃的混合物。
另一种优选的非表面活性剂抑泡剂包括硅氧烷抑泡剂。这种抑泡剂包括使用聚有机硅氧烷油,例如聚二甲基硅氧烷,聚有机硅氧烷油或树脂的分散液或乳液,聚有机硅氧烷与二氧化硅颗粒相结合,其中的聚有机硅氧烷被化学吸附并熔凝到二氧化硅上。现有技术中,硅氧烷抑泡剂是众所周知的,例如,U.S.P4,265,779(Gandolfo等,1981年5月5日颁发)和欧洲专利申请89307851.9号(1990年2月7日公布,申请人Starch,M.S.)都公开了这一技术,这两篇专利并入此案供参考。
U.S.P3,455,839公开了其它硅氧烷抑泡剂,它涉及组合物及通过向水溶液中加入少量聚二甲基硅氧烷液体进行脱泡的方法。
举例来说,德国专利申请DOS2,124,526披露了硅氧烷和硅烷化的二氧化硅的混合物。U.S.P3,933,672(Bartolotta等)和U.S.P4,652,392(Baginski等,1987年3月24日颁发)公开了粒状洗涤剂组合物中的硅氧烷脱泡剂及泡沫控制剂。
本发明使用的典型的硅氧烷基抑泡剂是一种抑泡量的泡沫控制剂,主要组成如下:
(i)聚二甲基硅氧烷液体,25℃时粘度为大约20-1500厘斯;
(ii)每100份重量(i)大约5-50份硅氧烷树脂,它由(CH3)3SiO1/2单元和SiO2单元组成,(CH3)3SiO1/2单元与SiO2单元之比为大约0.6∶1-1.2∶1;和(iii)每100份重量(i)大约1-20份固体硅胶;
对用于自动洗衣房洗衣机的任何洗涤剂组合物而言,形成的泡沫都不应该溢出洗衣机。当使用抑泡剂时,最好以“抑泡量”存在。所谓“抑泡量”就是该组合物配方应选择一定量的泡沫控制剂,该量足以控制泡沫,使用于自动洗衣房洗衣机的是一种低泡沫洗涤剂。泡沫控制量随所选用的洗涤剂表面活性剂而改变。例如,使用高泡沫表面活性剂与使用低泡沫表面活性剂相比,前者需使用更多的泡沫控制剂,才能达到所要求的泡沫控制。一般来说,在低泡沫洗涤组合物中应加入足量的抑泡剂,使在自动洗衣机(即在给定的洗涤温度和浓度下搅拌洗涤剂水溶液)的洗涤过程中形成的泡沫不超过洗衣机圆筒容量的空隙容积的大约75%,泡沫最好不超过所述空隙容积的大约50%,在这里,洗衣机圆筒容量的总体积和水加衣服的体积之差被定为空隙容积。
当使用单羧基脂肪酸及其盐作抑泡剂时,一般其用量可高达洗涤组合物重量的约5%。有代表性的是使用大约5%-3%脂肪酸单羧酸酯抑泡剂。硅氧烷抑泡剂的用量一般高达洗涤剂组合物重量的约2.0%(重量),尽管可使用较高的量。该上限实际上是实用性的,主要由于考虑到降低成本和使用较少量抑泡剂对有效地控制泡沫的效果,使用大约0.0190-1%硅氧烷抑泡剂较好,优选的是约0.25%-0.5%。这里所使用的重量百分数包括可与聚有机硅氧烷结合使用的任何硅,以及可使用的任何添加剂。通常,单硬脂基磷酸酯的用量范围为组合物重量的约0.1%-2%。烃类抑泡剂的典型用量范围是约0.01%-5%,尽管可使用较高的量。
另一方面,本发明提供一种洗涤剂组合物,它含有上面所述的多羟基脂肪酸酰胺和烷基苯磺酸盐表面活性剂,并进一步含有辅助表面活性剂组分,该组分选自烷基硫酸盐,烷基乙氧基化硫酸盐,烷基乙氧基化物,烷基多糖苷及它们的混合物。为洗涤之目的,当包含这些辅助表面活性剂时,这些组合物一般含有大约1%-25%(重量)辅助表面活性剂。在这些组合物中,多羟基脂肪酸与烷基苯磺酸盐的重量比为大约10∶1-1∶10,较好的是5∶1-1∶5,优选的是约2∶1-1∶3。该实施方案中辅助表面活性剂的存在量最好按下述比例,即多羟基脂肪酸酰胺与辅助表面活性剂的重量比范围为约10∶1-1∶10,优选为约5∶1-1∶5。当辅助表面活性剂是烷基硫酸盐表面活性剂或烷基乙氧基化硫酸盐或它们的混合物时,烷基苯磺酸盐与辅助表面活性剂的重量比最好为约4∶1-1∶1。并且烷基乙氧基化硫酸盐的乙氧基化度最好为约0.5-3.0,优选的是约1.0-3.0。对于洗涤温度为约50℃以上使用的配方,C16-C18烷基硫酸盐是优选的。
该洗涤剂组合物中还可存在其它辅助表面活性剂,以及现有技术中已知的可选用的洗涤添加剂及其它组分,或包含在洗涤剂组合物中的所需的另外的组分。一般这些附加的辅助表面活性剂的存在量为洗涤剂组合物重量的0%-约25%,并且可在没有上面讨论的任何优选的辅助表面活性剂存在下存在。其它通用的辅助表面活性剂包括烷基酚乙氧基化物,石蜡磺酸盐和烷基酯磺酸盐,但不限于这些。下面更详细地讨论辅助表面活性剂。
阴离子辅助表面活性剂
用于洗涤目的的阴离子辅助表面活性剂包括皂盐(例如,包括钠、钾、氨、及取代的氨盐,如单一、二-和三乙醇胺盐),C8-C22伯或仲烷烃磺酸盐,C8-C24烯烃磺酸盐,由柠檬酸碱土金属盐的热解产物的磺化反应制得的磺化的多羧酸,例如,如英国专利说明书1,082,179号所述,烷基甘油磺酸盐,脂酰甘油磺酸盐,脂油酰甘油硫酸盐,烷基酚烯化氧醚硫酸盐,磺酸盐,烷基磷酸盐,羟乙磺酸盐,如酰基羟乙磺酸盐,N-酰基牛磺酸盐,甲基牛磺酐的脂肪酸酰胺,烷基琥珀酰胺酸盐和硫代琥珀酸盐,硫代琥珀酸单酯(特别是饱和的和不饱和的C12-C18单酯),硫代琥珀酸的二酯(特别是C5-C14二酯),N-酰基肌氨酸盐,烷基多糖的硫酸盐,如烷基多糖苷的硫酸盐(下面叙述的非离子的非硫酸盐化合物),支链的伯烷基硫酸盐,烷基多乙氧基羧酸盐,如分子式RO(CH2CH2O)k-CH2COO-M+的化合物,式中R是C8-C22烷基,k是0-10的整数,M是形成可溶性盐的阳离子,用羟乙磺酸酯化并用氢氧化钠中和的脂肪酸。树脂酸和氢化的树脂酸也适用,如松香、氢化松香、妥尔油中存在的或由妥尔油衍生的树脂酸或氢化树脂酸。在“表面活性剂和洗涤剂”(第I和II卷,作者Schwartz,Perry和Berch)一书中进一步举例说明,在U.S.P3,929,678(Laughlin等,1975年12月30日)第23列58行到第29列23行公开了各种表面活性剂(在此列入供参考)。
烷基硫酸盐表面活性剂是优选的辅助表面活性剂,它们包括分子式为ROSO3M的水溶性盐或酸,式中R最好是C10-C24烃基,最好是具有C10-C20烷基的烷基或羟烷基,特别好的是C12-C18烷基或羟烷基,M是H或阳离子,例如碱金属阳离子(如钠、钾、锂),取代的或未取代的氨阳离子,如甲基-,二甲基-,和三甲基铵阳离子和季铵阳离子,例如四甲基铵和二甲基哌啶鎓,由诸如乙胺,二乙醇胺,三乙醇胺等烷醇胺衍生的阳离子,及它们的混合物等等。对于较高的洗涤温度(约50℃以上)C16-C18烷基链是优选的。对于大约50℃及更低的洗涤温度。C12-C16烷基链是优选的。
本发明中的烷基烷氧基化硫酸盐表面活性剂是分子式为RO(A)mSO3M的水溶性盐或酸,其中,R是带有C10-C24烷基成分的未取代的C10-C24烷基或羟烷基,较好的是C12-C20烷基或羟烷基,最优选的是C12-C18烷基或羟烷基,A是乙氧基或丙氧基单元,m大于零,典型的是在约0.5和6之间,优选的是在约0.5和3之间,M是H或阳离子,例如金属阳离子(如钠、钾、锂、钙、镁等),铵或取代的铵阳离子。烷基乙氧基化硫酸盐和烷基丙氧基化硫酸盐是所期望的。烷基乙氧基化硫酸盐是优选的。取代铵阳离子的具体例子包括甲基-,二甲基-,三甲基铵阳离子和季铵阳离子,如四甲基铵,二甲基哌啶鎓及从烷醇胺衍生的阳离子,例如单乙醇胺,二乙醇胺和三乙醇胺,以及它们的混合物。典型的表面活性剂是C12-C18烷基多乙氧基化(1.0)硫酸盐,C12-C18烷基多乙氧基化(2.25)硫酸盐,C12-C18烷基多乙氧基化(3.0)硫酸盐及C12-C18烷基多乙氧基化(4.0)硫酸盐,其中M通常选自钠和钾。
烷基酯磺酸盐表面活性剂包括C8-C20羧酸(即脂肪酸)的线性酯,用SO3气体按“The Jour-nal of the American Oil Chemists Society,”52(1975),323-329页所述的方法进行磺化。适用的原料包括从牛脂油、棕榈树油和椰子油等得到的天然脂肪酸物质。
特别是用于洗衣房的优选的烷基酯磺酸盐表面活性剂包括结构式如下的烷基酯磺酸盐表面活性剂:式中:R3是C8-C20烃基,最好是一个烷基,或它们的混合基,R4是C1-C6烃基,最好是烷基,或它们的混合基,M是能与烷基酯磺酸盐形成水溶性盐的阳离子。适宜的成盐阳离子包括金属,如钠,钾和锂,取代的或未取代的铵阳离子,如甲基-,二甲 基-,三甲基-,和季铵阳离子,如四甲基铵和二甲基哌啶,从烷醇胺衍生的阳离子,如单乙醇胺,二乙醇胺和三乙醇胺。优选R3是C10-C16烷基及R4是甲基、乙基或异丙基。特别优选的是R3为C14-C16烷基的甲基酯磺酸盐。
除了阴离子表面活性剂外,另外的非离子表面活性剂及其它表面活性剂可包含在该组合物中。
非离子辅助洗涤表面活性剂
适用的非离子洗涤表面活性剂一般已在美国专利3,929,678(Laughlin等,1975年12月30日颁发)13列14行到16列6行中公开,在此列入供参考。种类不限定的有用的非离子表面活性剂列出于下:
1.烷基酚的聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和聚环氧丁烷缩合物(通常称为烷基酚烷氧基化物,例如烷基酚乙氧基化物)。一般来说,聚环氧乙烷缩合物是优选的。这些化合物包括含有大约6到12碳原子的直链或支链构型的烷基的烷基酚与烯化氧的缩合产物,在优选的实施方案中,环氧乙烷的存在量为每摩尔烷基酚大约5-25摩尔环氧乙烷。市售的该类型非离子表面活性剂包括IgepalTMCO-630,GAF公司出售:TritonTMX-45,X-114,X-100和X-102,都是Rohm和Haas公司出售的。这些表面活性剂称为烷基酚烷氧基化物(例如烷基酚乙氧基化物)。
2.脂族醇与大约1-25摩尔环氧乙烷的缩合产物。脂族醇的烷基链可以是直链的或支链的,伯的或仲的,一般含大约8-22碳原子。特别优选的是烷基包含大约10-20碳原子的醇与环氧乙烷的缩合产物,其中每摩尔醇大约2-18摩尔环氧乙烷。市售的这种非离子表面活性剂的例子包括TergitolTM15-S-9(C11-C15直链仲醇与9摩尔环氧乙烷的缩合产物),TergitolTM24-L-6NMW(C12-C14伯醇与6摩尔环氧乙烷的缩合产物,具有窄的分子量分布),两者都是联合碳化公司出售的;NeodolTM45-9(C14-C15直链醇与9摩尔环氧乙烷的缩合产物),NeodolTM23-6.5(C12-C13直链醇与6.5摩尔环氧乙烷的缩合产物),NeodolTM45-7(C14-C15直链醇与7摩尔环氧乙烷的缩合产物),NeodolTM45-4(C14-C15直链醇与4摩尔环氧乙烷的缩合产物),都是Shell化学公司的产品,和KyroTMEOB(C13-C15醇与9摩尔环氧乙烷的缩合产物),是procter&Gamble company出售的。这些非离子表面活性剂通常称为“烷基乙氧基化物”。
3.环氧乙烷与由环氧丙烷与丙二醇缩合形成的疏水基的缩合产物。最好这些化合物的疏水部分分子量为大约1500-1800,并呈现水不溶性。作为一个整体来看,聚氧乙烯链节加合到该疏水部分提高了该分子的水溶性,当聚氧乙烯含量是缩合物总重量的大约50%,相当于与多达约40摩尔环氧乙烷缩合的情况下,该产物保持液态特性。这种化合物的例子包括某种市售的PluronicTM表面活性剂,是BASF售出的。
4.环氧乙烷与由环氧丙烷和乙二胺反应所得的产物的缩合产物。这些产物的疏水部分由乙二胺和过量环氧丙烷的反应产物组成,一般分子量为大约2500-3000。该疏水部分与环氧乙烷缩合到这种程度,即缩合产物含有约40%-80%重量聚氧乙烯,分子量为约5000-11000。这种非离子表面活性剂的例子包括某种市售的TetronicTM化合物,是BASF出售的。
5.半极性非离子表面活性剂是一种特殊的非离子表面活性剂,它包括水溶性氧化胺-它含有一个大约10-18碳原子的烷基链节和2个选自含约1-3碳原子的烷基和羟烷基链节:水溶性氧化膦,它含有一个大约10-18碳原子的烷基链节和2个选自含约1-3碳原子的烷基和羟烷基的链节;和水溶性亚砜,它含有一个约10-18碳原子的烷基链节和一个选自含约1-3碳原子的烷基和羟烷基的链节。
半极性非离子洗涤表面活性剂包括分子式如下的氧化胺表面活性剂式中:R3是含有约8-22碳原子的烷基,羟烷基或烷基苯基,或它们的混合基;R4是含有约2-3碳原子的亚烷基或羟基亚烷基,或它们的混合基;x是0-3;每个R5是含约1-3碳原子的烷基或羟烷基,或含约1-3个环氧乙烷基的多环氧乙烷基。R5基团能相互连结,例如通过氧或氮原子连接形成环状结构。
特别是这些氧化胺表面活性剂包括C10-C18烷基二甲基氧化胺和C8-C12烷氧基乙基二羟基乙基氧化胺。
6.U.S.P4,565,647(Llenado,1986年1月21日颁发)中公开的烷基多糖,它具有一个含有约6-30碳原子,优选的是约10-16碳原子的疏水基团,和多糖(如多糖苷),以及含有约1.3-10,较好的是约1.3-3,最好是约1.3-2.7糖单元的亲水基团。任何含5或6碳原子的还原糖都能使用,例如葡萄糖,半乳糖,并且半乳糖醇基部分能替代葡萄糖醇基部分。(疏水基团可以连接在2-,3-,4-等位置上,这样得到葡萄糖或半乳糖,与葡糖苷或半乳糖苷相反)。内糖键,例如,可在另一个糖单元的一个位置与前面的糖单元的2-,3-,4-和/或6-位之间。
聚烯化氧链可以与疏水部分和多糖部分连接,但很少要求这样。优选的烯化氧是环氧乙烷。典型的疏水基团包括含约8-18,优选是10-16碳原子的饱和的或不饱和的、支链的或不是支链的烷基。优选的烷基是直链饱和烷基。该烷基可包含多达约3个羟基和/或该聚烯化氧链可包含多达约10个,最好是含不到5个烯化氧链节。合适的烷基多糖是辛基、壬基、癸基、十一烷基,十二烷基,十三烷基,十四烷基,十五烷基,十六烷基,十七烷基和十八烷基,二-,三-,四-,五-和六葡糖苷,半乳糖苷,乳糖苷,葡萄糖,果糖苷,果糖和/或半乳糖。合适的混合物包括椰子烷基,二-,三-,四-和五葡糖苷,牛脂烷基四-,五-和六葡糖苷。
优选的烷基多糖苷分子式如下:
R2O(CnH2nO)t(糖基)x式中R2选自烷基,烷基苯基,羟烷基,羟烷基苯基及它们的混合物,其中烷基含有约10-18,优选的是约12-14碳原子,n是2或3,优选2;t是0-10,优选0;x是约1.3-10,较好的是约1.3-3,优选的是约1.3-2.7。糖基最好从葡萄糖获得。为了制备这些化合物,首先制得醇或烷基多乙氧基醇,然后与葡萄糖或葡萄糖源反应,形成葡糖苷(连接在1-位上)。其余的糖基单元连接在它们的1-位和前面的糖基单元的2-,3-,4-和/或6-位之间,最好主要连接在2-位。
式中R6是含有约7-21(最好约9-17)碳原子的烷基,每个R7选自氢,C1-C4烷基,C1-C4羟烷基,和-(C2H4O)xH,其中X为约1-3。
优选的酰胺是C8-C20氨酰胺,单乙醇酰胺,二乙醇酰胺和异丙醇酰胺。
阳离子表面活性剂
本发明洗涤剂组合物中的辅助表面活性剂也包括阳离子洗净表面活性剂。阳离子表面活性剂包括铵表面活性剂,如烷基二甲基铵卤化物,这些表面活性剂的分子式如下:
[R2(OR3)y][R4(OR3)y]2R5N+X-式中R2是烷基或烷基苯基,该烷基链的碳原子数为约8-18,每个R3选自-CH2CH2-,-CH2CH(CH3)-,-CH2CH(CH2OH)-,-CH2CH2CH2-和它们的混合物;每个R4选自C1-C4烷基,C1-C4羟烷基,苄基,两个R4基连接形成的环状结构,-CH2CHOH-CHOHCOR6-CHOHCH2OH(其中R6是任何己糖或分子量小于约1000的己糖聚合物),当y不等于零时是氢,R5与R4相同,或是烷基链,其中R2加R5的碳原子总数不大于约18;每个y为0-10,y值之和为0-15;x是任何可配伍的阴离子。
在U.S.P4,228,044(Cambre,1980年10月14日颁发)叙述了用于本发明的其它阳离子表面活性剂,在此列入供参考。
其它辅助表面活性剂
两性表面活性剂能掺入本发明的洗涤剂组合物中。这些表面活性剂可大致地说成是仲或叔胺的脂族衍生物,或杂环仲或叔胺的脂族衍生物,其中脂族基可为直链或支链的。一个脂族取代基含有至少8碳原子,典型的是约8-18碳原子,并且至少有一个含有一个阴离子水溶性基团,如羧基,磺酸盐,硫酸盐。关于两性表面活性剂的例子见U.S.P3,929,678(Laughlin等,1975年12月30日颁发)第19列18-35行(在此列出供参考)。
两性离子表面活性剂也能掺入本发明的洗涤剂组合物中,这些表面活性剂可大致地说成是仲和叔胺的衍生物,仲和叔胺的杂环衍生物季铵的衍生物,季磷鎓或叔锍化合物。两性离子表面活性剂的例子见美国专利3,929,678(Laughlin等,1975年12月30日颁发)第19列38行到22列48行(在此列出供参考。)
两性和两性离子表面活性剂通常与一种或多种阴离子和/或非离子表面活性剂一起使用。
增效助剂
本发明的洗涤剂组合物可含有无机或有机洗涤增效助剂,有助于控制矿物硬度。
增效助剂的含量可在很宽的范围内变化,这取决于该组合物的最终用途及其所需的物理形态。有代表性的是液体配方含有至少1%,典型的是约5%-50%,优选的是约5%-30%(重量)增效助剂,颗粒配方含有至少约1%,典型的是含有约10%-80%,优选的是约15%-50%(重量)洗涤增效助剂,然而并不排除使用更低或更高含量的增效助剂。
无机洗涤增效助剂包括多磷酸盐(如三多磷酸盐,焦磷酸盐和透明的聚偏磷酸盐)的碱金属,铵及烷醇铵盐,膦酸盐,肌醇六磷酸,硅酸盐,碳酸盐(包括碳酸氢盐和倍半碳酸盐),硫酸盐及铝硅酸盐。
硅酸盐增效助剂的例子是碱金属硅酸盐,特别是SiO2∶Na2O等于1.6∶1-3.2∶1的硅酸盐及层状硅酸盐,如美国专利4,664,839(H.P.Rieck,1987年5月12日颁发)所述的层状硅酸钠,在此列出供参考。然而,也可使用其它硅酸盐,例如硅酸镁,它可用作颗粒配方的松脆剂,用于氧漂白法的稳定剂,并可作为泡沫控制体系的一个组分。
碳酸盐增效助剂的例子是碱土或碱金属碳酸盐,包括碳酸钠和倍半碳酸钠,以及它们与德国专利申请2,321,001号(1973年11月15日公开)中公开的超细碳酸钙的混合物,这篇公开专利列入供参考。
铝硅酸盐增效助剂在本发明中是特别有用的。在最近出售的高效颗粒洗涤剂组合物中铝硅酸盐增效助剂具有重要作用,在液态洗涤剂配方中它也是一种有效的增效助剂成分。铝硅酸盐增效助剂包括具有下述经验公式的助剂:
Mz(zAlO2·ySiO2)
式中M是钠、钾、铵或取代的铵,Z从约0.5-2;Y是1;该材料的镁离子交换能力是每克无水铝硅酸盐至少50毫克当量CaCO3硬度。
优选的铝硅酸盐是沸石增效助剂,分子式为:
Naz[(AlO2)z(SiO2)y]·XH2O
式中z和y是至少6的整数,z与y的摩尔比为1.0-0.5,x是大约15-264的整数。
有用的铝硅酸盐离子交换材料是市售的。这些铝硅酸盐是结晶的或无定形结构,它可以是天然产生的铝硅酸盐或合成制得的。制备铝硅酸盐离子交换材料的方法在U.S.P3,985,669(Krummel等,1976年10月12日颁发)已经公开,在此列入供参考。本发明有用的优选的合成晶体铝硅酸盐离子交换材料是可得到的,牌号为Zeolite A,Zeolite P(B)和Zeolite X。在特别优选的实施方案中,结晶铝硅酸盐离子交换材料具有通式:
Na12[(AlO2)12(SiO2)12]·XH2O
式中X是约20-30,尤其是约27。该材料作为Zeolite A是已知的。优选的铝硅酸盐颗粒大小为约0.1-10微米直径。
多磷酸盐的具体例子是三多磷酸碱金属盐,焦磷酸钠、钾和铵盐,正磷酸钠和钾盐,聚偏磷酸钠,其中聚合度为约6-21,及肌醇六磷酸的盐。膦酸盐增效助剂的例子是乙烷1-羟基-1,1-二膦酸的水溶性盐,特别是钠和钾盐,亚甲基二膦酸的水溶性盐,如三钠盐和三钾盐,取代亚甲基二膦酸的水溶性盐,如亚乙基,异亚丙基、苄基亚甲基和卤代亚甲基膦酸的三钠和三钾盐。上面类型的膦酸盐增效助剂在下述美国专利中已经公开,U.S.P3,159,581和3,213,030(Diehl,1964年12月1日和1965年10月19日颁发);U.S.P3,422,021(Roy,1969年1月14日颁发);和U.S.P3,400,148和3,422,137(Quimby,于1968年9月3日和1969年1月14日颁发),上述公开文献在此列出供参考。
适用于本发明目的的有机洗涤增效助剂包括各种多羧酸盐化合物,但不限于这些盐。在此使用的“多羧酸盐”是指含有许多羧酸盐基的化合物,优选至少3个羧酸盐基。
多羧酸盐增效助剂通常以酸的形式加入到组合物中,但也可以中性盐的形式加入。当以盐形式使用时,碱金属盐,如钠、钾和锂盐,特别是钠盐,或铵和取代铵(如链烷醇铵)盐是优选的。
在多羧酸盐增效助剂中包括各种各样有用的材料,一种重要的多羧酸盐增效助剂包括醚多羧酸盐。许多醚多羧酸盐已被公开用作洗涤增效助剂。有用的醚多羧酸盐的例子包括U.S.P3,128,287(Berg,1964年4月7日颁发)和US.P3,635,830(Lamberti等,1972年1月18日颁发)中公开的氧联二琥珀酸,这两篇专利在此列出供参考。
用作本发明增效助剂的一种醚多羧酸盐也包括具有下述分子式的化合物:
CH(A)(COOX)-CH(COOX)-O-CH(COOX)-CH(COOX)(B)
式中:A是H或OH;B是H或-O-CH(COOX)-CH2(COOX);X是H或成盐阳离子。举例来说,如果上述分子式中A和B都是H,则该化合物是氧联二琥珀酸及其水溶性盐,如果A是OH和B是H,那末该化合物是酒石酸盐单琥珀酸(TMS)及其水溶性盐。如果A是H和B是-O-CH(COOX)-CH2(COOX),那末该化合物是酒石酸盐二琥珀酸(TDS)及其水溶性盐。这些增效助剂的混合物对本发明是特别优选的。特别优选的是TMS和TDS的混合物。TMS和TDS的重量比为约97∶3-20∶80,这些增效助剂在U.S.P4,663,071(Bush等,1987年5月5日颁发)已被公开。
适宜的醚多羧酸盐也包括环状化合物,特别是脂环化合物,例如,在U.S.P3,923,679,3,835,163,4,158,635,4,120,874和4,102,903中所述的化合物,所有这些专利在此列出供参考。
其它有用的洗涤增效助剂包括醚羟基多羧酸盐,用下结构式表示:
HO-[C(R)(COOM)-C(R)(COOM)-O]n-H式中M是H或能得到水溶性盐的阳离子,最好是碱金属、铵或取代铵阳离子,n为约2-15(优选的n为约2-10,更优选的n平均值为约2-4),每个R相同或不同,选自H,C1-4烷基或C1-4取代烷基(优选的R是H)。
另外,其它醚多羧酸盐还包括马来酸酐与乙烯或乙烯甲基醚,1,3,5-三羟基苯-2,4,6-三磺酸和羧甲基氧联琥珀酸的共聚物。
有机多羧酸盐增效助剂还包括各种多乙酸的碱金属,铵和取代铵盐。多乙酸盐增效助剂的例子是乙二胺四乙酸和次氮基三乙酸的钠、钾、锂、铵和取代铵盐。
还包括诸如苯六甲酸、琥珀酸,多马来酸、苯1,3,5-三羧酸,苯五羧酸,羧基甲氧基琥珀酸和它们的水溶性盐等各种多羧酸盐。
柠檬酸增效助剂,例如柠檬酸及其水溶性盐,对重垢液态洗涤剂配方来说,是一种特别重要的多羧酸盐增效助剂,但也能用于粒状组合物中。合适的盐包括诸如钠、锂和钾等金属盐,以及铵和取代铵盐。
其它羧酸盐增效助剂包括U.S.P3,723,322(Diehl,1973年3月28日颁发)中公开的羧酸化的糖类,在此列出供参考。
在本发明的洗涤剂组合物中,3,3-二羧基-4-氧杂-1,6-己二酸盐和U.S.P4,566,984(Bush,1986年1月28日颁发)中公开的有关化合物也是适用的,在此列出供参考。有效的琥珀酸增效助剂包括C5-C20烷基琥珀酸及其盐。特别优选的是十二碳烯基琥珀酸。有代表性的烷基琥珀酸具有通式R-CH(COOH)CH2(COOH),即琥珀酸的衍生物,其中R是烃基,例如C10-C20烷基或链烯基,优选C12-C16,或者其中的R可被羟基,磺基,亚砜或砜取代,所有这些都在上面提及的美国专利中作了描述。
琥珀酸盐增效助剂最好以它们的水溶性盐的形式使用,包括钠、钾、铵和链烷醇铵盐。
琥珀酸盐增效助剂的具体例子包括:月桂基琥珀酸盐,肉豆蔻基琥珀酸盐,棕榈基琥珀酸盐,2-十二碳烯基琥珀酸盐(优选的),2-十五碳烯基琥珀酸盐等等。月桂基琥珀酸盐是这一组中优选的增效助剂,并在欧洲专利公开86200690.5/0,200,263(1986年11月5日公开)中作了说明。
有用的增效助剂的例子还包括羧基甲氧基丙二酸钾,羧基甲氧基琥珀酸盐,顺-环己烷六羧酸盐,顺-环戊烷四羧酸盐,水溶性聚丙烯酸盐(分子量为2000以上的聚丙烯酸盐也可有效地用作分散剂),以及马来酸酐与乙烯甲基醚或乙烯的共聚物。
其它适用的多羧酸盐是U.S.P4,144,226(Crutchfield等,1979年3月13日颁发)公开的聚缩醛羧酸盐,在此编入供参考。在聚合条件下,将二羟乙酸酯和聚合引发剂放在一起可制得聚缩醛羧酸酯。然后,将制得的聚缩醛羧酸酯与化学稳定端基相连,使聚缩醛羧酸酯稳定化,以防在碱性溶液中迅速解聚,转变成相应的盐,并加入到表面活性剂中。
多羧酸盐增效助剂在U.S.P3,308,067(Diehl,1967年3月7日颁发)中也已公开,在此编入供参考。这些材料包括诸如马来酸,衣康酸,中康酸,富马酸,乌头酸,柠康酸和亚甲基丙二酸等脂族羧酸的均聚物和共聚物的水溶性盐。
酶
为了各种目的,例如,除去蛋白基、碳水化合物基或三甘油基污点,或其它污物或污点,以及为了防止染料褪色,该洗涤剂配方中可包含洗净酶,被掺入的酶包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶,过氧化物酶和纤维素酶,以及它们的混合物,但并不限于这些。它们可以是任何合适的原料,如植物,动物,细菌的、霉菌的和酵母菌原料。然而,可通过几个因素进行选择,例如pH活性和/或稳定性,热稳定性、对活性洗涤剂的稳定性,增效助剂等等。这方面细菌或霉菌酶是优选的,例如细菌淀粉酶和蛋白酶,及毒菌纤维素酶。
适宜的蛋白酶的例子是枯草溶菌素,它可从特殊的B,枯草菌株和B,地衣菌株得到。另一种合适的蛋白酶可从芽孢杆菌属菌株得到,它在pH8-12整个范围内具有最大活性,并以登记的商标名Esperase由Novo Industries A/S生产和销售。这种酶和类似的酶的制备方法在Novo的英国专利说明书1,243,784号中作了说明。市售的适用于除去蛋白基污点的蛋白水解酶包括由Novo Industries A/S(丹麦)以商标ALCALASETM和SAVINASETM出售的酶,以及由International Bio-Synthetics,Inc.(荷兰)以商标名MAXATASETM出售的那些酶。
在这类蛋白水解酶中,特别是对液态洗涤剂组合物有意义的酶是在本文中称为蛋白酶A和蛋白酶B的酶。蛋白酶A及其制备方法在欧洲专利申请130,756(1985年1月9日公开)中作了说明,在此编入供参考。蛋白酶B是与蛋白酶A不同的蛋白水解酶,其中在氨基酸顺序的217位用亮氨酸代替酪氨酸。蛋白酶B在欧洲专利公开号87303761.8(1987年4月28日申请)中作了描述,编入本文供参考。制备蛋白酶B的方法也在欧洲专利申请130,756(Bott等,1985年1月9日公开)中公开了,编入本文供参考。
举例来说,淀粉酶包括从特殊的B.地衣菌株得到的α-淀粉酶,这在英国专利说明书1,296,839(Novo)中作了更详细地描述,预先编入本文供参考。例如,淀粉分解蛋白包括RAPIDASETM(International Bio-Syngyetics,Inc.)和TERMAMYLTM(Novo Industries)。
用于本发明的纤维素酶包括细菌和霉菌纤维素酶两者,最佳pH值在5和9.5之间。合适的纤维素酶在U.S.P4,435,307(Barbesgoard等,1984年3月6日颁发)中已公开,编入本文供参考,该专利公开了由Humicola insolens生产的霉菌纤维素酶。适宜的纤维素酶也在GB-A2,075,028,GB-A-2,095,275和DE-OS-2,247,832中公开。
这种纤维素酶的例子是由Humicolainsolens(Humicola griseavar.thermoidea)菌株,尤其是Humicola菌株DSM1800生产的纤维素酶,由芽孢杆菌属N(Bacillus N)霉菌或属于Aeromonas属的产生纤维素酶212的霉菌生产的纤维素酶,以及从海生软体动物(Dolabella Auricula Solander)肝胰腺中提取纤维素酶。
适用于洗涤剂的脂肪酶包括由pseudomonas属微生物,例如pseudomonasstutzeri ATCC19,154,得到的脂酶,如英国专利1,372,034所公开的,编入本文供参考。适宜的脂酶包括那些与其抗体免疫交叉反应应呈阳性的脂酶,它由微生物pseudomonas fluorescens IAM 1057产生。这一脂酶及其纯化方法在日本专利申请53-20487(1978年2月24日公开)中作了描述。这一脂酶可以商品名Lipase P“Amano”从Amano pharmaceutical Co.Ltd.(Nagoya,Japan)购得,此后称为“Amano-p”。按照Ouchter lony(Acta,Med.Scan.133,76-79页,1950),采用标准的和公知的免疫扩散程序,本发明的这类脂酶与Amano-p抗体免疫交叉反应呈阳性。这些脂酶以及它们与Amano-p免疫交叉反应的方法也在美国专利4,707,291(Thom等,1987年11月17日颁发)中叙述了,并入本文供参考。这些脂酶的典型实例为脂酶ex pseudomonasfragi FERM p1339(可以商品名Amano-B购得),脂酶ex psuedomonas nitroreducens var.1ipolyticum FERM p1338(可以商品名Amano-CES购得),脂酶ex chromobacter viscosum,例如chromobacter viscosum var.lipolyticum NRRLB3673(可从Toyo Jozo Co.,Tagata,日本购得),还有U.S.Biochemical Corp,U.S.A和Disoynth Co.,The Netherlands的Chromobacter viscosum脂酶,及脂酶ex pseudomonas gladioli。
过氧化物酶与氧源结合使用,如过碳酸盐,过硼酸盐,过硫酸盐,过氧化氢等等,它们用作溶液漂白,即洗涤操作期间在洗涤溶液中防止脱离基质的染料或颜料传递到其它基质上。过氧化物酶是现有技术已知的,包括如辣根过氧化物酶,木质素酶和卤代过氧化物酶,如氯代过氧化物酶和溴代过氧化物酶。含过氧化物洗涤酶的组合物在PCT国际申请WO89/099813(1989年10月19日公开,由O.Kirk转让给Novo Industries A/S)中公开,并入本文供参考。
广泛范围的酶物质及将其加入合成洗涤剂颗粒的方法也在US.P3,553,139(McCarty等,1971年1月5日颁发)中公开了(编入本文供参考)。还有在U.S.P4,101,457(place等,1978年7月18日颁发)和U.S.P4,507,219(Hughes,1985年3月26日颁发)中公开的酶,这两篇专利编入本文供参考。用于液体洗涤剂配方中的酶物质及其加入到配方中的方式在U.S.P4,261,868(Hora等,1981年4月14日颁发)公开了,编入本文供参考。
酶的加入量通常满足使每克组合物有约达5毫克重,更典型的是约0.05毫克到3毫克的活性酶。
对颗粒状洗涤剂而言,最好涂覆或与对酶惰性的添加剂制粒,减少粉尘的形成,并改善储存稳定性。完成这一工程的技术是现有技术已知的。在液体配方中,最好采用稳定酶体系。含水洗涤剂组合物的酶稳定技术是现有技术公知的。例如,一种在含水溶液中稳定酶的技术包括使用来源于如乙酸钙、、甲酸钙和丙酸钙的游离钙离子。钙离子可与短链羧酸盐,最好是甲酸盐结合使用。例如,参见美国专利4,318,818(Letton等,1982年3月9日颁发),结合入本文供参考。该文还指出采用多元醇,如甘油和山梨醇。烷氧基醇,二烷基乙二醇醚。多元醇与多官能脂族胺的混合物(例如二乙醇胺,三乙醇胺,二异丙醇胺等等),以及硼酸或碱金属硼酸盐。酶稳定技术还在另外的美国专利4,261,868(Horn等,1981年4月14日颁发),美国专利3,600,319(Gedge等,1971年8月17日颁发)中公开并举例说明,这两篇专利结合入本文供参考。此外还有欧洲专利申请公开号0199405,申请号86200586.5(Venegas,1986年10月29日公开)。非硼酸和硼酸盐稳定剂是优选的。举例来说,酶稳定体系还在美国专利4,261,868,3,600,319和3,519,570中描述过。
漂白化合物-漂白剂和漂白活化剂
本发明的洗涤剂组合物可包含含有漂白剂和一种或多种漂白活化剂的漂白剂或漂白组合物。当包含漂白化合物时,漂白化合物的存在量是洗涤剂组合物的大约1%-20%,更典型的是大约1%-10%。一般来说,在非液态配方中如颗粒状洗涤剂中,漂白化合物是一种选择成分。如果含有漂白活化剂的话,漂白活化剂的存在量有代表性的是漂白组合物的大约0.1%-60%,更典型的是大约0.5%-40%。
本发明使用的漂白剂是迄今已知的织物洗涤,硬表面清洗或其它清洗目的中用于洗涤剂组合物的任何漂白剂。包括氧漂白及其它漂白剂。对于低于约50℃,特别是低于约40℃的洗涤条件,最好该组合物不含有硼酸盐或在洗涤剂的储存或洗涤条件下能就地形成硼酸盐的材料(即形成硼酸盐的材料)。因此,在这些条件下最好使用非硼酸盐,不形成硼酸盐的漂白剂。在这些温度下使用的洗涤剂最好基本上无硼酸盐和形成硼酸盐的材料。本文中使用的“基本上无硼酸盐和形成硼酸盐的材料”是指该组合物含有不大于大约2%(重量)任何类型含硼酸盐和形成硼酸盐的材料,更好的是不大于1%,优选的是0%。
能使用的一类漂白剂包括过羧酸漂白剂和它的盐。这类漂白剂的适宜例子包括-过氧邻苯二甲酸镁六水合物,偏氯代过苯甲酸、4-壬氨基-4-氧代过氧丁酸和二过氧十二烷二酸的镁盐。这些漂白剂在U.S.P4,483,781(Hartman,1984年11月20日颁发),美国专利申请740,446(Burns等,1985年6月3日申请)欧洲专利申请0133354(Bank等,1985年2月20公开)和US.P4,412,934(Chung等,1983年11月1日颁发)中公开了,所有这些专利并入本申请供参考。非常优选的漂白剂还包括6-壬氨基-6-氧代过氧己酸正如美国专利4,634,551(Burns等,1987年1月6日颁发)所述,在此并入供参考。
能使用的另一类漂白剂包括卤素漂白剂。举例来说,次石盐漂白剂包括三氯代异氰尿酸和二氯代异氰尿酸钠和钾,N-氯代和N-溴代烷烃磺酰胺。一般这些材料的加入量是取终产品重量的0.5-10%,优选1-5%(重量)。
过氧漂白剂也可以使用。适用的过氧漂白剂包括碳酸钠过氧化水合物,过硼酸钠,焦磷酸钠过氧化水合物,尿过氧化水合物和过氧化钠。
过氧漂白剂最好与漂白活化剂结合使用,该漂白活化剂在与此漂白活化剂相应的过氧酸水溶液中(即在洗涤工艺过程中)在现场生产。
式中:R是约1-18碳原子的烷基,其中最长的直链烷基链从羰基延伸,并包括羰基碳含约6-10碳原子,L是一个离去基团,它的共轭酸pKa值在约4-13范围内。这些漂白活化剂在美国专利4,915,854(Mao等,1990年4月10日颁发)中作了描述,编入本文供参考。同时在U.S.P4,412,934中作了描述,在前面已列入供参考。
除氧漂白剂以外的漂白剂在现有技术中也是已知的,并能用于本发明。一种特别重要的非氧漂白剂包括诸如磺化锌和铝酞菁光敏漂白剂。在洗涤过程中,这些物质可以沉淀在基质上,在氧存在下,用光辐照。例如将衣服悬挂在日光下进行干燥时,磺化锌酞菁被活化随后使基质漂白。优选的磺化锌酞菁及光敏漂白方法在U.S.P4,033,718(Holcombe等,1977年7月5日颁发)作了描述,在此编入供参考。典型的洗涤剂组合物含有大约0.025%-1.25%(重量)磺化锌酞菁。
聚合物去污剂
本技术领域的熟练技术人员已知的任何聚合物去污剂都可用于实施本发明。聚合物去污剂的特征在于具有亲水性部分和疏水性部分两者,亲水部分使诸如聚酯和尼龙等疏水表面亲水化,疏水部分沉积在疏水纤维下,并且在整个洗涤和淋洗过程中粘附在上面,用作亲水部分的结合剂。这能使存在的污物随后用去污剂处理,用后面的洗涤方法更容易洗干净。
而在本发明的任何洗涤剂组合物中使用聚合物去污剂都是有利的,特别是用于洗衣服或需要从疏水表面除去油脂和油的其它应用方面的组合物,在还包含阴离子表面活性剂的洗涤剂组合物中,多羟基脂肪酸酰胺的存在能增强许多非常普遍使用的聚合物去污剂的性能。阴离子表面活性剂妨碍沉积并粘附在疏水表面的某些去污剂的能力。这些聚合物去污剂具有使阴离子表面活性剂相互活化的非离子的亲水部分或疏水部分。
通过使用多羟基脂肪酸酰胺,可得到使聚合物去污剂的性能改善的组合物,这些组合物包含阴离子表面活性剂体系,阴离子表面活性剂-相互活化的去污剂及去污剂增强量的多羟基脂肪酸酰胺(PFA),其中:(I)通过比较(A)和(B)情况下沉积在处于水溶液中的疏水纤维(如聚酯)上的去污剂(SRA)的量,就能知道洗涤剂组合物中的去污剂和阴离子表面活性剂体系之间的阴离子表面活性剂的相互作用,(A)“控制”试验,在没有其它洗涤组分存在下,测定水溶液中洗涤剂组合物的SRA的沉积,和(B)“SRA/阴离子表面活性剂”试验,其中在洗涤剂组合物中使用的相同类型和相同量的阴离子表面活性剂体系在水溶液中与SRA结合,SRA与洗涤剂中的阴离子表面活性剂体系的重量比相同,与(A)比较,(B)的沉积量减少,这表明阴离子表面活性剂相互作用。(ii)通过比较SRA/阴离子表面活性剂试验(B)与(C)“SRA/阴离子表面活性剂/PFA试验”中的去污剂的沉积,测定洗涤剂组合物中是否含有去污剂增强量的多羟基脂肪酸酰胺,其中该洗涤剂组合物的相同类型和相同量的多羟基脂肪酸酰胺与所述SRA/阴离子表面活性剂试验相对应的去污剂和阴离子表面活性剂结合,由此与试验(B)相比,试验(C)中去污剂沉积量的改善说明存在有去污剂增强量的多羟基脂肪酸酰胺。为此目的,试验应在高于试验(A)水溶液中的阴离子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)下进行,最好在大约100ppm以上,聚合物去污剂浓度至少应为15ppm。对于疏水纤维的来源,应使用聚酯纤维样品,把确定的样品浸在35℃的各个试验的水溶液中并搅拌12分钟,然后取出来进行分析。在处理之前先辐射标记去污剂,随后按现有技术中已知的技术进行放射化学分析,测定聚合物去污剂沉积量。
作为上面讨论的放射化学分析法的一个替换方法,可根据现有技术中众所周知的技术,测定试验溶液的紫外线(UV)吸收,从而确定上面各试验(即试验A,B和C)中去污剂的沉积。除去疏水纤维材料之后,试验溶液的紫外线(UV)吸收减少,这与SRA沉积的增加相对应。正如本技术领域的熟练技术人员知晓的UV分析不应该用于试验溶液中含有对UV吸收干扰大的材料,例如含量高的带有芳基的表面活性剂(如烷基苯磺酸盐等)。
正如上面所述,所谓“去污剂增强量”的多羟基脂肪酸酰胺是指使去污剂在疏水纤维上的沉积增加的这种表面活性剂的量,或者是指对于用本发明的洗涤剂组合物洗涤的纤维,在下一个随后的清洗操作中,能使油脂和油的清洗性能增强的量。
用于增强沉积所需的多羟基脂肪酸酰胺的用量随所选用的阴离子表面活性剂、阴离子表面活性剂的量、特定的去污剂以及特定的多羟基脂肪酸酰胺而变化。通常,组合物包含大约0.01%-10%(重量)聚合物去污剂,典型的是约0.1%-5%,大约1%-50%,更有代表性的是约4%-30%阴离子表面活性剂。这样的组合物一般应含有至少1%,最好至少约3%(重量)多羟基脂肪酸酰胺,尽管不必对此进行限定。
在阴离子表面活性剂存在下,通过多羟基脂肪酸酰胺,聚合物去污剂的性能被增强的那些去污剂含有:(a)一种或多种非离子亲水组分,它主要由下列成分组成:(i)聚合度至少为2的聚氧化乙烯链节,或(ii)氧化丙烯或聚合度为2-10的聚氧化丙烯,其中所述的亲水部分不包括任何氧化丙烯单元,除非它通过醚键在每个末端与相邻的部分连接,或(iii)含有氧化乙烯和1-30氧化丙烯单元的氧化链烯烃的混合物,其中,所述混合物含有足量的氧化乙烯单元,结果使该去污剂沉积在这样的表面上时,该亲水组分的亲水能力大得足以增加普遍聚酯合成纤维表面的亲水性,所述亲水部分最好含至少约25%氧化乙烯单元,特别优选的是这样的组分具有大约20-30氧化丙烯单元,至少约50%氧化乙烯单元;或(b)一种或多种疏水组分,它含有(i)C3氧化烯对苯二酸盐部分,其中所述的疏水组分也包括氧化乙烯对苯二酸盐,氧化乙烯对苯二酸盐与C3氧化烯对苯二酸盐单元的比为大约2∶1或更小,(ii)C4-C6亚烷基或氧C4-C6亚烷基部分或它们的混合物,(iii)聚(乙烯酯)部分,最好是聚合度至少为2的聚(乙酸乙烯酯)或(iv)C1-C4烷基醚或C4羟烷基醚取代基,或它们的混合物,其中所述的取代基以C1-C4烷基醚或C4羟烷基醚纤维素衍生物或它们的混合物的形式存在,这样纤维素衍生物是两性的,因此,它们具有足量的C1-C4烷基醚和/或C4羟烷基醚单元,以便沉积在普通聚酯合成纤维表面,并保留足够量的羟基,一旦粘附到这样的普通合成纤维表面,能增加纤维表面的亲水能力,或者(a)和(b)的结合。
有代表性的(a)(i)的聚氧化乙烯链节的聚合度为2-200,虽然可使用较高的聚合度,但较好的是3-150,最好是6-100聚合度。适宜的氧C4-C6亚烷基疏水链节包括如MO3S(CH2)nOCH2CH2O-这样的聚合物去污剂端基,式中M是钠,n是4-6的整数,但并不限于这些,如U.S.P4,721,580(Gosselink,1988年1月26日颁发)所述,在此编入供参考。
用于本发明的聚合物去污剂包括纤维素衍生物,例如羟基醚纤维素聚合物,亚乙基对苯二酸盐或亚丙基对苯二酸盐与聚环氧乙烷或聚环氧丙烷对苯二酸盐的共聚物嵌段等等。
起去污剂作用的纤维素衍生物是商业有售的,它包括纤维素的羟基醚,如MethocelR(DOW)。
用于本发明的纤维素去污剂还包括C1-C4烷基和C4羟烷基纤维素,如甲基纤维素,乙基纤维素,羟丙基甲基纤维素和羟丁基甲基纤维素。用作去污剂聚合物的各种纤维素衍生物在U.S.P4,000,093(Nicol等,1976年12月28日颁发)中已经公开,在此列入供参考。
以聚(乙烯酯)疏水链节为特征的去污剂包括聚(乙烯酯),例如C1-C6乙烯酯,优选的是聚(乙酸乙烯酯)接枝到聚烯化氧骨架上,例如聚环氧乙烷骨架上的接枝共聚物。这些材料是现有技术中已知的,并在欧洲专利申请0,219,048(Kud等,1987年4月22日公开)中公开。适用的这种市售去污剂包括SckalanTM型材料,例如SokalanTMHP-22,可从BASF(西德)得到。
一种优选的去污剂是亚乙基对苯二酸盐和聚环氧乙烷(PEO)对苯二酸盐的无规嵌段共聚物。更具体地说,这些聚合物包括亚乙基对苯二酸盐和PEO对苯二酸盐重复单元,亚乙基对苯二酸盐与PEO对苯二酸盐的摩尔比为25∶75-35∶65,所述PEO对苯二酸盐单元包含分子量为大约300-2000的聚环氧乙烷。该聚合物去污剂的分子量在大约25000-55000的范围内。见美国专利3,959,230(Hays,1976年5月25日颁发),被编入供参考。也可见U.S.P3,893,929(Basadur,1975年7月8日颁发),它公开了类似的共聚物(列入供参考)。
另一种优选的聚合物去污剂是聚酯,它具有含10-15%(重量)亚乙基对苯二酸酯单元的亚乙基对苯二酸盐重复单元和90-80%(重量)聚氧化乙烯对苯二酸盐单元,它是由平均分子量300-5000的聚氧化乙二醇制得的,在聚合物分子中,亚乙基对苯二酸盐与聚氧化乙烯对苯二酸盐的摩尔比在2∶1和6∶1之间。该聚合物的例子包括市售的ZelconR5126(Dupont公司产品)和MileaseRT(ICI公司产品)。在U.S.P4,702,857(Gosselink,1987年10月27日颁发)中更圆满地叙述了这些聚合物及它们的制备方法,编入本文供参考。
另一种优选的聚合物去污剂是基本上呈线性的酯齐聚物的磺化产物,该酯齐聚物含有对苯二甲酰和氧化亚烷基氧重复单元齐聚酯骨架,末端部分以共价键与骨架相连,所述去污剂由烯丙基醇乙氧基化物、二甲基对苯二酸盐和1,2-丙二醇制得,磺化以后,每个齐聚物的末端部分平均具有大约1-4个磺酸盐基。在U.S.P4,968,451(J.J.Scheibel和E.P.Gosselink,1990年11月6日颁发,1990年1月29日申请,美国申请号07/474,709)充分叙述了这些去污剂,编入本文供参考。其它合适的聚合物去污剂包括美国专利4,711,730(Gosselink等,1987年12月8日颁发)中的乙基或甲基封端的1,2-亚丙基对苯二酸盐-聚氧化乙烯对苯二酸盐聚酯。U.S.P4,721,580(Gosselink,1988年1月26日颁发)中的阴离子封端的齐聚酯,其中阴离子端基包括由聚乙二醇(PEG)得到的硫代聚乙氧基,U.S.P.4,702,857(Gosselink,1987年10月27日颁发)中的嵌段聚酯低聚物,它具有分子式为X-(OCH2CH2)n-的聚乙氧基端基,式中n为12-43,X是C1-C4烷基,或最好是甲基,所有这些专利编入本文供参考。
另外的聚合物去污剂包括U.S.P4,877,896(Maldonado等,1989年10月31日颁发)的去污剂,它公开了阴离子的,尤其是磺基芳酰基封端的对苯二酸酯,上述专利编入本文供参考。该对苯二酸酯包含不对称的烯丙基取代的氧-1,2-亚烷基氧单元。上面U.S.P4,877,896的去污剂组合物中,所包含的带有聚氧化乙烯亲水组分或C3氧化亚烷基对苯二酸盐(亚丙基对苯二酸盐)重复单元的去污剂在上面(b)(i)疏水组分的范围内。正是以这些判断标准中的一个或两个为特征的聚合物去污剂,在阴离子表面活性剂存在下,包含多羟脂肪酸酰胺是特别有益的。
如果使用去污剂的话,通常含有洗涤剂组合物重量的大约0.01%-10.0%的去污剂,有代表性的是大约0.1%-5%,优选的是约0.2%-3%。
螯合剂
本发明的洗涤剂组合物也可以含有一种或多种铁和镁螯合剂作为增效助剂添加材料。这样的螯合剂选自氨基羧酸盐,氨基膦酸盐,多官能度取代芳烃螯合剂,以及它们的混合物,所有这些均在下文进行定义。虽然没有用理论进行定义,但人们认为这些材料的益处是部分由于通过形成可溶性螯合物,具有从洗涤溶液中除去铁离子和镁离子的特殊能力。
在本发明的组合物中,可以用作螯合剂的氨基羧酸盐具有一个或多个,最好是至少二个下述亚结构单元:式中M是氢,碱金属,铵或取代铵(如乙醇胺),X为1-3,最好是1。最好这些氨基羧酸盐不含有多于6个碳原子的烷基或链烯基。实用的胺羧酸盐包括亚乙基二胺四乙酸盐,N-羟乙基亚乙基二胺三乙酸盐,次氨基三乙酸盐,亚乙基二胺四丙酸盐,三亚乙基四胺六乙酸盐,二亚乙基三胺五乙酸盐和乙醇二氨基乙酸,它们的碱金属、铵和取代铵盐,及它们的混合物。
式中M是氢,碱金属,铵或取代铵,x是1-3,最好是1,它包括亚乙基二胺四(亚甲基膦酸盐)次氮基三(亚甲基膦酸盐)和二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸盐)。最好这些氨基膦酸盐不含有多于6个碳原子的烷基或链烯基。亚烷基是亚结构单元共有的。
式中至少一个R是-SO3H或-COOH或它们的可溶性盐,或它们的混合物。U.S.P3,812,044(Connor等,1974年5月21日颁发)列入本文供参考。它公开了多官能度取代芳族螯合剂和多价螯合剂。优选的这种以酸形式存在的化合物是二羟基二磺酸基苯,如1,2-二羟基-3,5-二磺酸基苯。碱性洗涤组合物可包含碱金属、铵或取代铵(如单或三乙醇胺)盐形式的这些材料。
假如使用的话,这些螯合剂一般占本发明洗涤剂组合物重量的大约0.1%-10%,优选的是螯合剂占组合物重量的大约0.1%-3.0%。
粘土污物除去剂/抗再沉淀剂
本发明的组合物也可含有具有除去粘土污物和抗再沉淀性质的水溶性乙氧基化胺。含有这些化合物的粒状洗涤剂组合物一般包含大约0.01%-10%重量的水溶性乙氧基化胺;液态洗涤剂组合物一般含有大约0.01%-5%。这些化合物最好从下列物质中选择。
(1)乙氧基化单胺,分子式为:
(X-L-)-N-(R2)2
(2)乙氧基化二胺,分子式为:或(X-L-)2-N-R1-N-(R2)2
(5)它们的混合物;其中A1是 或-O-;R是H或C1-C4烷基或羟烷基,R1是C2-C12亚烷基,羟基亚烷基,亚链烯基,亚芳基或亚烷芳基,或只要不形成O-N键的具有2到大约20氧化亚烷基单元的C2-C3氧亚烷基链节;每个R2是C1-C4烷基或羟烷基,-L-X链节,或两个R2连在一起形成-(CH2)r,-A2-(CH2)8-链节,其中A2是-O-或-CH2-,r是1或2,s是1或2,并且r与s之和是3或4;x是阴离子基,非离子基或它们的混合;R3是取代的C3-C12烷基,羟烷基,链烯基,芳基或带有取代位置的烷芳基;R4是C1-C12亚烷基,羟基亚烷基,亚链烯基,亚芳基或亚烷芳基,或只要不形成O-O或O-N键的带有2到大约20个氧亚烷基单元的C2-C3氧亚烷基链节;L是包含聚氧亚烷基链节-[(R3O)m(CH2-CH2O)n]-的亲水链,其中R5是C3-C4亚烷基或羟基亚烷基,m和n的数值这样确定,即使-(CH2CH2O)n-链节至少占所述聚氧亚烷基链节重量的大约50%;对于所述的单胺,m是0到约4,n至少约12;对所述的二胺,当R1是C2-C3亚烷基,羟基亚烷基,或亚链烯基时,m是0到约3,n是至少约6,当R1不是C2-C3亚烷基,羟基亚烷基或亚链烯基时,n至少是约3;对于所述的多胺或胺聚合物,m是0到约10,n是至少约3;p是3-8,q是0或1;t是1或0,当q是1时t是1,w是1或0,x、y和z之和至少为2;y与z之和至少为2。最优选的去污剂和抗再沉淀剂是乙氧基化四亚乙基五胺。U.S.P4,597,898(Vandermeer,1886年7月1日颁发)进一步叙述了乙氧基化胺的例子,在此编入供参考。另一组优选的除去粘土污物/抗再沉淀剂是欧洲专利申请111,965(Oh和Gosselink,1984年6月27日公开)中公开的阳离子化合物,在此编入供参考。其它能使用的除去粘土污物/抗再沉淀剂包括欧洲专利申请111,984(Gosselink,1984年6月27日公开)披露的乙氧基化胺聚合物;欧洲专利申请112,592(Gosselink,1984年7月4日公开)所披露的两性离子聚合物;和U.S.P4,548,744(Connor,1985年10月22日颁布)公开的胺氧化物,所有这些专利并入本文供参考。
现有技术中已知的其它粘土污物除去剂和/或抗再沉淀剂也能用于本发明的组合物中。另一类优选的抗再沉淀剂包括羧甲基纤维素(CMC)材料。这些材料是现有技术中熟知的。
聚合物分散剂
聚合物分散剂能便利地用于本发明的组合物中,这些材料有助于钙和镁硬度控制。尽管也能使用现有技术中已知的其它分散剂,但合适的聚合物分散剂包括聚合的多羧酸酯和聚乙二醇。
本发明的聚多羧酸酯分散剂组分中能使用的多羧酸酯是含有至少大约60%(重量)带有下述通式的链节的聚合物或共聚物式中X,Y和Z每一个都是选自氢,甲基,羧基,羧甲基,羧基和羟甲基,一种成盐阳离子,n是大约30-400。优选的X是氢或羟基,Y是氢或羧基,Z是氢和M是氢,碱金属,氨或取代铵。
这种类型的聚多羧酸酯材料可通过聚合或共聚合适宜的不饱和单体,最好是酸形式的单体而制得。
能被聚合生成适宜的聚多羧酸酯的不饱和单体酸包括丙烯酸,马来酸(或来酐),富马酸,衣康酸,乌头酸,中康酸,柠康酸和亚甲基丙二酸。在制备本发明的聚合多羧酸的单体链节中,不含有羧酸基的链节,例如乙烯甲基醚。苯乙烯,乙烯等这些链节的存在量不能构成大于约40%(重量)较为合适。
特别适用的聚多羧酸酯可从丙烯酸制得。用于本发明的这些丙烯酸基聚合物是聚丙烯酸的水溶性盐。这些酸形式的聚合物的平均分子量优选的为大约2000-10,000,更优选的是约4000-7000,最优选的是约4000-5000。举例来说。这些丙烯酸聚合物的水溶性盐包括碱金属,铵和取代铵盐。这类水溶性聚合物是已知材料,例如,在U.S.P3,308,067(Diehl,1967年3月7日颁发)中已经公开了这类丙烯酸盐在洗涤剂组合物中的应用,该专利并入本发明供参考。
丙烯酸/马来酸基共聚物也可用作分散剂/抗再沉淀剂的优选组分。这些材料包括丙烯酸和马来酸共聚物的水溶性盐。这些共聚物以酸形式计算的平均分子量优选的为大约2000-100,000,更优选的是大约5000-75,000,最优选的是约7000-65,000。在该共聚物中,丙烯酸盐与马来酸盐链节的比一般为大约30∶1-1∶1,更优选的是大约10∶1-2∶1。举例来说,这些丙烯酸/马来酸共聚物的水溶性盐包括碱金属、铵和取代铵盐这类水溶性丙烯酸盐/马来酸盐共聚物是已知材料,在欧洲专利申请66915号(1982年12月15日公开)中作了描述,这篇公开专利并入本发明供参考。
另一种能包含的聚合物材料是聚乙二醇(PEG)。PEG具有分散剂的性能,并可作为粘土污物除去剂/抗再沉淀剂。用于这些目的的分子量范围一般为约500-100,000,优选的是约1000-50,000,更优选的是约1500-10,000。
增白剂
现有技术中已知的任何荧光增白剂或其它增白剂都能加入本发明的洗涤剂组合物中。
用于洗涤剂组合物中的增白剂的选择是由许多因素决定的,例如洗涤剂类型,洗涤剂组合物中存在的其它组分的性质,洗涤水温度,搅拌程度以及被洗涤材料与桶容量的比例。
增白剂类型也取决于被洗涤的材料种类,例如棉花,合成纤维等。由于大多数洗衣房用洗涤剂用于清洗各种各样的编织物,该洗涤剂应含有对包含各种纤维的纤维织物都有效的增白剂混合物。当然,增白剂混合物的各个组分必须是相容的。
本发明中使用的各种荧光增白剂是市场上能买到的,并且是本技术领域的熟练技术人员都了解的。可用于本发明的市售荧光增白剂包括芪,吡唑啉,香豆素,羧酸,次甲基花青,二苯并噻吩-5,5-二氧化物,吡咯,6元环杂环和其它各种各样的衍生物,但不必受这些限制。在“荧光增白剂的生产及应用”(作者M.Zahradnik,John Wiley& Sons,New York(1982)出版)一书中公开了这类增白剂的一些例子,该公开出版物并入本发明供参考。
本发明中可使用的芪衍生物包括二(三嗪基)氨基芪衍生物,芪的二酰基氨的衍生物,芪的***衍生物,芪的噁二唑衍生物,芪的噁唑衍生物,芪的苯乙烯衍生物,但不必限于这些。
本发明中可使用的二(三嗪基)氨基芪的一些衍生物可从4,4′-二胺芪-2,2′-二磺酸制备。
本发明中可使用的香豆素衍生物包括在3-位,7-位及3-位和7-位被取代的衍生物,但不必限于这些。
在本发明中,可用作荧光增白剂的羧酸衍生物包括富马酸衍生物,苯甲酸衍生物,对亚苯基二丙烯酸衍生物,萘二羧酸衍生物,杂环酸衍生物和肉桂酸衍生物,但不必限于这些。
本发明中,可用作荧光增白剂的肉桂酸衍生物能进一步细分类成几个组,它们包括Zahradnik的参考书77页所公开的肉桂酸衍生物,苯乙烯基唑类,苯乙烯基苯并呋喃,苯乙烯基噁二唑,苯乙烯基***和苯乙烯基聚苯,但不必限于这些。
苯乙烯基唑类能进一步细分成苯乙烯基苯并噁唑,苯乙烯基咪唑和苯乙烯基噻唑,正如Zahradnik的参考书78页所公开的那些。显然,这三次确认的细分类不必考虑各小组的明细表,苯乙烯基唑可细分类。
本发明可使用的另一类荧光增白剂是The Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemieal Technology,第3卷,737-750页(John Wiley&Son,Inc.,1962)在741-749页公开的二苯并噻吩-5,5-二氧化物的衍生物,该文并入本发明供参考。并包括3,7-二氨基二苯并噻吩-2,8-二磺酸-5,5-二氧化物。
除了已经说过的增白剂外,杂色剂也可用作增白剂。一些各种各样剂的例子已在Zahuadnik的参考文献93-95页中公开,包括1-羟基-3,6,8-芘三磺酸,2,4-二甲氧基1,3,5-三嗪基-6-基-芘,4,5-二-苯基咪唑啉酮二磺酸,和吡唑啉喹啉的衍生物。
本发明中可使用的其它荧光增白剂是U.S.P4,790,856(wixon,1988年12月13日颁发)公开的增白剂,该公开内容并入本发明供参考。这些增白剂包括产自Verona的PhorwhiteTM系列增白剂。该参考文献中公开的其它增白剂包括Geigy生产的Tinopal UNPA,Tinopal CBS和Tinopal 5BM;意大利Hilton-Davis生产的Arc-tic White CC和Artic White CWD;2-(4-苯乙烯基-苯基)-2H-萘并[1,2-d]***,4,4′-二(1,2,3-***基-2-基)-芪;4,4′-二(苯乙烯基)联苯;和y-氨基香豆素。这些增白剂的具体例子包括4-甲基-7-二乙基氨基香豆素,1,2-二(苯并咪唑基-2-基)乙烯,1,3-二苯基吡唑啉,2,5-二(苯并噁唑基-2-基)噻吩,2-苯乙烯基-萘并[1,2-d]-唑,和2-(芪基-4-基)-2H-萘并[1,2-d]***。
本发明中可使用的其它荧光增白剂包括U.S.P3,646,015(Hamilton,1972年2月29日颁发)中公开的增白剂,该专利披露的内容并入本发明供参考。
本发明中可使用的另一组荧光增白剂包括吡咯,它是5-元杂环的衍生物。它们可进一步分成单吡咯和双吡咯。在Kirk-Othmer参考文献中公开了单吡咯的例子。
Kirk-Othmer参考文献中还披露了可用于本发明的双吡咯的例子。
另一组可用于本发明的荧光增白剂是Kirk-Othmer参考文献中公开的6元环杂环化合物的衍生物。这些化合物的例子包括由吡嗪制得的增白剂及由4-氨基萘亚甲基酰胺制得的增白剂。
其它成分
本发明的组合物可包含用于洗涤剂组合物的各种各样其它成分,包括其它活性组分,载体,水溶助长剂,加工助剂,染料或颜料,液态配方的溶剂等。
液态洗涤剂组合物包含水和其它溶剂作为载体。低分子量伯醇或仲醇,例如甲醇,乙醇,丙醇和异丙醇都是适用的。为了溶解表面活性剂,一元醇是优选的,而诸如含有2-6碳原子和2-6羟基的多元醇(例如丙二醇,乙二醇,丙三醇和1,2-丙二醇)也可以使用。
本发明的洗涤剂组合物最好配制成这样的溶液,在水溶液洗涤操作过程中,洗涤水的pH值在约6.5和11之间,最好在约7.5和10.5之间。液态产品配方优选的pH值在约7.5和9.5之间,更优选的在约7.5和9.0之间。在推荐的使用范围内,控制pH值的技术包括使用缓冲液,碱、酸等等,这对本技术领域的熟练技术人员来说是熟知的。
本发明进一步提供一种洗涤诸如纤维,纤维织物,硬表面等基质的方法,即在水或与水混溶的溶剂(如伯和仲醇)存在下,将所述的基质与洗涤剂组合物接触,该洗涤剂组合物含有烷基苯磺酸盐表面活性剂和多羟基脂肪酸酰胺,其中烷基苯磺酸盐与多羟基脂肪酸酰胺的重量比为大约1∶10-10∶1。为了强化洗涤最好进行搅拌。搅拌的适宜方法包括用手进行摩擦,最好借助于刷子刷,或其它洗涤装置,自动洗衣机,自动洗碗机等。
在上述方法中,使用本发明讨论过的较优选的表面活性剂重量比,并使用抑泡剂,优选的其它辅助表面活性剂及其它洗涤添加剂。
实施例
该实施例举例说明制备用于本发明的N-甲基,1-脱氧葡糖基月桂酰胺表面活性剂的方法,尽管技术熟练的化学技术人员能改变仪器的构型,但适用于本实验的仪器包括一个三立升的四颈烧瓶,它装有马达驱动叶片搅拌器,和一支长度足以***到反应介质中的温度计。***另外两个口装有氮气吹扫管和一个大孔径的支管(注意:在甲醇非常迅速地馏出的情况下,大孔径支管是很重要的),该大孔径支管与高效收集冷凝器和真空出口相连接,后者连接到氮气流出口和真空表上,然后与抽风机和阱相连。将用于加热反应器的带可调变压器的温度控制器(“Variac”)的500瓦加热套放在实验室移动架上,可很容易地升高或降低,以便进一步控制反应温度。
将N-甲基葡糖胺(195克,1.0摩尔,Aldrich,M47000)和甲基月桂酸酯(procor&Gamble CE 1270,220.9克,1.0摩尔)置于烧瓶中。在氮气流下加热搅拌该固/液混合物至熔融(大约25分钟)当熔融温度达到145℃时,加入催化剂(无水粉状碳酸钠,10.5克,0.1摩尔,J.T.Baker)。切断氮气流,调节吸气器和氮气出口得到5英寸Hg真空度(5/31大气压)。从这时开始,通过调节Variac和/或升高或降低加热套,使反应温度保持在150℃。
在7分钟内,在反应混合物的弯月面上看到第一个甲醇气泡,接着反应马上剧烈进行,蒸出甲醇直至其速度减缓。将真空调节到大约10英寸Hg真空度(10/31大气压)。真空度的增加大体上如下(在几分钟的英寸数表示):从甲醇开始馏出11分钟开始,在3分钟时为10英寸,在7分钟时为20英寸,在10分钟时为25英寸,产生泡沫时停止加热和搅拌,将产物冷却并固化。
下面的例子用来举例说明本发明的组合物,决不是用来限制或定义本发明的范围,所述范围根据后面的权利要求来确定。
实施例1-6
下面这些例子用来说明包含烷基苯磺酸盐和多羟基脂肪酸酰胺的组合物,洗涤温度在大约50℃以上。基粒线性C12烷基苯磺酸盐
1 2 3N-甲基N-1-脱氧葡糖基
5.9 3.0 4.5月桂酰胺
7.0C15-C18烷基硫酸盐
2.5 2.5 2.5沸石
20.9 20.0 20.5聚丙烯酸酯(4500MW)
3.9 3.9 3.9碳酸钠
12.7 16.0 12.7水及其它
8.1 8.2 8.7混合并喷雾在N-甲基N-1-脱氧葡糖基椰子酰
5.6胺N-甲基N-1-脱氧葡糖基牛油脂 4.0
肪酸酰胺其它(填充盐,增白剂,酶,
40.4 39.4 43.2缓冲剂,沸石或其它增效助剂等)- - -100.0 100.0 100.0例1-3表明标准密度重垢型粒状洗涤剂组合物洗涤温度最好在50℃和95℃之间,浓度约8000ppm(以洗涤水重量为基准)。将基粒各组分的浆液喷雾干燥到湿度为大约10-13%,加入其它干粉末组分,如漂白、活性剂和其他添加剂,并喷在诸如香水、非离子表面活性剂或抑泡剂这些液体上,从而制得该组合物。
基粒 4 5 6
C16-C18烷基硫酸盐 2.4 2.4 2.4
线性C12烷基苯磺酸盐 4.6 4.6 7.6
C16-C18烷基乙氧基化物(11摩尔)
沸石 1.1 1.1 1.1
22.0 24.0 21.3丙烯酸酯/马来酸酯共聚物
4.3 5.6 4.3
(60000MW)
水及其它
9.4 9.2 10.1
混合N甲基N-1-脱氧葡糖椰子酰胺N-甲基N-1-脱氧葡糖基牛油脂 7.0
肪
7.0 4.0
酸酰胺 8.0 8.0
柠檬酸钠
17.5 17.3 17.5
碳酸钠
3.5 3.0 3.5
硅酸钠(1.6r)
其它(填充盐,增白剂,
酶、缓冲剂,沸石或
其它增效助剂等)
喷雾在 0.4 0.4 0.4
香水
0.5 0.5 0.5
(聚)硅氧烷液体— — —
100.0 100.0 100.0
例4-6的组合物最佳使用浓度大约6000ppm(以洗涤水重量为基准),温度大约50℃-95℃。将基粒各组分制成浆液并喷雾干燥至湿度为约9%,便得到这些组合物。保持干燥的各组分加入到下面的混合物中,接着喷在各液态组分的加合物上。
实施例7-9
这些例子说明包含多羟基脂肪酸酰胺和烷基苯磺酸盐和重垢型液态洗涤剂组合物。
基粒 7 8 9
线性C12烷基苯磺酸盐 12.8 12.8 10.0
C12-C14烷基硫酸盐 1.8 1.8
C12-C14烷基乙氧基化物(7摩尔) 1.6
N-甲基N-1-脱氧葡糖基椰子酰胺 8.4 6.5
N-甲基N-1-脱氧葡糖基油酸酰胺 8.4
油酸 1.8 1.8 4.0
柠檬酸 4.1 4.1 9.0
十二碳烯基琥珀酸 11.1 11.1 5.0
(聚)硅氧烷油 0.5 0.5 0.3
其它(溶剂,酶,增白剂,稳定剂,
缓冲剂等) 14.6 14.6 15.8
水 45.0 45.0 47.8
100.0 100.0 100.0
实施例7-9制备如下,将非水溶剂,含水表面活性剂膏体或溶液,熔融的脂肪酸,多羧酸盐增效助剂和其它盐的水溶液,含水乙氧基化四亚乙基五胺,缓冲剂,苛性碱和剩余水混合、用柠檬酸水溶液或氢氧化钠溶液将pH值调节约8.5,pH值调好后,加入诸如去污剂,酶,着色剂和香水等确定的组分,搅拌该混合物,直至形成单一相。
实施例10
制备用于本发明的多羟基脂肪酸酰胺的其它方法如下。使用的反应混合物由84.87克脂肪酸甲酯(来源:procter&Gamble甲基酯CE1270)75克N-甲基-D-葡糖胺(来源Aldrich化学公司M4700-0),1.04克甲醇钠(来源:Aldrich化学公司16,499-2)和68.51克甲醇组成。反应容器包括装有干燥管,冷凝器和搅拌棒的标准回流装置。该方法中,N-甲基葡糖胺与甲醇在氩气氛中搅拌混合,并在良好的混合条件(如搅拌棒;回流)开始加热。15-20分钟以后,当该溶液已达到所需温度时,加入酯和甲醇钠催化剂,定期取样以监测反应情况,但应指出反应63.5分钟时该溶液是完全透明的。实际上可以认为在此时反应已接近完成,该反应混合物在回流下保持4小时。除去甲醇后,回收的粗产品重156.16克,真空干燥并提纯后,回收得到的纯产品总重106.92克。然而百分产率不是以此为基础计算的,因为常规样品在整个反应过程中得到的总百分产率值是毫无意义的。在80%和90%反应物浓度下,反应进行时间多达6小时的情况下,得到的产品副产物极少。
下面不想对本发明进行限定,但简单地进一步说明该技术的另一方面,即调配者认为。在制造各种各样的洗涤剂组合物时使用多羟基脂肪酸酰胺。
由于多羟基脂肪酸酰胺分子中有酰胺键。因此在强碱性或强酸性条件具有不稳定性,这一点是很容易理解的。尽管允许产生一些分解,但为了长时间放置,这些材料的pH值最好不超过11,优选为pH10,也不低于3。最终产品的pH(液体)值一般为7.0-9.0。
在制备多羟基脂肪酸酰胺过程中,一般必须至少部分中和用于生成酰胺键的碱催化剂。当为此目的可使用任何酸时,洗涤剂配制者认为用酸提供阴离子是一种简单而方便的方法,该阴离子在最终的洗涤剂组合物中有其它用途和需要。例如,为中和之目的,可使用柠檬酸,得到的柠檬酸根离子(约1%)允许留在约40%多羟基脂肪酸酰胺浆液中,用泵打到洗涤剂制造全过程中的以后的制备阶段。酸形式的材料如氧二琥珀酸盐,次氮基三乙酸盐,亚乙基二胺四乙酸盐,酒石酸/琥珀酸等等,同样可被使用。
由椰子烷基脂肪酸(主要是C12-C14烷基)制得的多羟基脂肪酸酰胺比它们的牛脂烷基(主要是C16-C18)脂肪酸的对应物可溶性更大。因此,用C12-C14材料配制液态组合物稍容易些,并且在冷水洗衣浴中更加可溶。然而,C16-C18材料也是非常有用的,特别是在使用温热水的情况下。事实上,与它们的C12-C14对应物相比,C16-C18材料是更好的洗涤表面洗涤剂。因此,在选择具体的多羟基脂肪酸酰胺用于给定的配方时,配制者希望达到容易制造和性能的相互平衡。人们还知道,根据脂肪酸部分的不饱和程度和/或支链程度,能提高多羟基脂肪酸酰胺的溶解度。因此,诸如由油酸和异硬脂酸制得的多羟基脂肪酸酰胺比它们的正烷基酸对应物溶解度更大。
同样,由二糖、三糖等制得的多羟基脂肪酸酰胺的溶解度通常大于它们的单糖制得的对应的酰胺的溶解度。在配制液态组合物时,较高的溶解度是特别有利的。另外,其中的羟基是从麦芽糖得到的多羟基脂肪酸酰胺,当它与普通烷基苯磺酰盐(LAS)表面活性剂混合使用时,作为洗涤剂的性能特别好。尽管不想受理论的限制,但似乎是LAS与由较高级糖(如麦芽糖)制得的多羟基脂肪酸酰胺的混合物,显著地出乎意外地降低了水介质的界面张力,因此增强了净洗涤性能。(用麦芽糖制备多羟基脂肪酸酰胺的方法在后面叙述)。
多羟基脂肪酸酰胺不仅能用纯糖制备,而且还能用水解淀粉,例如玉米淀粉,土豆淀粉,或者配制者所需要的包含单-,二-等多糖的任何其它普通植物衍生的淀粉制备。从经济角度考虑这时特别重要的。因此将方便地和经济地使用“高葡萄糖”玉米糖浆和“高麦芽糖”玉米浆。去木质的水解的纤维素浆也为多羟基脂肪酸酰胺提供了一种原料来源。
正如上面指出,用诸如麦芽糖、乳糖等高糖制得的多羟基脂肪酸酰胺比用葡萄糖制得的相应的酰胺溶解度更大。而且,为了改变溶解度,可溶性越大的多羟基脂肪酸酰胺能帮助溶解溶解度较小的对应的酰胺。因此,配制者选择使用含高葡萄糖玉米糖浆的原料,并选择含少量麦芽糖(例如1%或更大)的糖浆。一般说来,得到的多羟基脂肪酸酰胺的混合物,在较宽的温度范围和浓度范围内,比“纯”葡萄糖制得的多羟基脂肪酸酰胺呈现更好的溶解性能。使用糖混合物而不是使用纯糖反应物,除了经济利益之外,就性能和/或容易配制而言,由混合糖制得的多羟基脂肪酸酰胺能提供非常大的优越性。然而在有些情况下,在脂肪酸麦芽酰胺含量高于25%,除去油脂的性能(洗碟子)会有损失和用高于33%,起泡的性能受到影响(所述百分数是混合物中麦芽酰胺衍生的多羟基脂肪酸酰胺对葡萄糖衍生的多羟基脂肪酸酰胺的百分数)。这随脂肪酸部分的链长而稍有变化。那末,一般来说,选用这些混合物的配制者发现:选择含单糖(如葡萄糖)与二和多糖(如麦芽糖)的比例为约4∶1-99∶1的多羟基脂肪酸酰胺混合物是有益的。
从脂肪酸酯和N-烷基多元醇制备无环多羟基脂肪酸酰胺的优选方法是在醇溶剂中进行,温度为约30℃-90℃,最好为约50℃-80℃,现已测定,对液态洗涤剂配制者来说,在1,2-丙二醇溶剂中实施该方法是很方便的,因为在使用最终的洗涤剂组合物之前,不需要从反应产物中完全除去乙二醇溶剂。同样,举例来说,固体、一般是粒状的洗涤剂组合物的配制者发现在30℃-90℃在溶剂中实施该方法是便利的,该溶剂包括乙氧基化醇,如乙氧基化(EO3-8)C12-C14醇,可获得的有NEODOL 23 E06.5(Shell)。当使用这样的乙氧基化物时,最好不含有大量未乙氧基化醇,最优选的是不含大量单乙氧基化醇。(牌号为“T”)。
而制备多羟基脂肪酸酰胺的方法本身不构成本发明的一部分,配制者还指出多羟基脂肪酸酰胺的其它合成方法如下文所述。
一般为了制备优选的无环多羟基脂肪酸酰胺,工业规模反应程序包括:
步骤1-从所需的糖或糖混合物制备N-烷基多羟基胺衍生物,首先N-烷基胺和糖形成加合物,接着在催化剂存在下与氢反应;步骤“2”-上述多羟基胺最好与脂肪酸酯反应,形成酰胺键。而在该反应程序的步骤2中使用的各种N-烷基多羟基胺可用现有技术中公开的各种方法制备,下面的方法是合宜的,并且利用经济的糖浆作原料。显然,为了得到最佳结果,当使用这样的糖浆原料时,应选择颜色非常浅的最好是几乎无色的糖浆(“水白色”)。
从植物衍生的糖浆
制备N-烷基多羟基胺
1.加合物的生成
下面是一标准方法,加纳尔颜色小于1的约429克大约55%的葡萄糖溶液(玉米糖浆-大约231克葡萄糖,约1.28摩尔)与大约119克约50%甲胺水溶液(59.5克甲胺,1.92摩尔)反应。甲胺(MMA)溶液用氮气净化并保护,冷却至大约10℃或更低温度。玉米糖浆在温度约10°-20℃用氮气净化并保护。在规定的反应温度(如表所示)下将玉米糖浆缓慢加入到MMA溶液中。在规定的大概时间(分钟)测定加纳尔颜色。
表1时间(分钟): 10 30 60 120 180 240反应温度℃ 加纳尔颜色(近似值)
0 1 1 1 1 1 1
20 1 1 1 1 1 1
30 1 1 2 2 4 5
50 4 6 10 - - -
从上表可见,当温度升高到大约30℃以上及大约50℃时,该加合物的加纳尔颜色太差,该加合物的加纳尔颜色低于7的时间仅为约30分钟。对于反应时间较长或保持时间较长的情况。此温度应低于约20℃。对于颜色好的葡糖胺,加纳尔颜色应小于约7,最好小于大约4。
为生成该加合物,当使用较低的反应温度时,胺与糖的比例较高,能缩短该加合物达到基本平衡浓度所需的时间。胺与糖的比例为1.5∶1摩尔比的情况下,反应温度为约30℃,用约2小时能达到平衡。在相同条件下,在1.2∶1摩尔比时,该时间至少为约3小时。为了得到好的色调,选择胺与糖的比例,反应温度和反应时间的组合,以达到基本平衡的转化率,如大于大约90%,优选的是大于约95%,甚至更优选的是大于约99%(以糖为基),该加合物的颜色小于约7,最好小于大约4,最优选的小于大约1。
使用上面的方法,反应温度小于约20℃时,玉米糖浆具有如下不同的颜色,MMA加合物颜色(用至少约2小时达到基本平衡后)如下。
表2
加纳尔颜色(近似值)玉米糖浆 1 1 1 1+ 0 0 0+加合物 3 4/5 7/8 7/8 1 2 1
以上表可见,为了得到始终满意的加合物,糖原料必须非常接近无色。当糖的加纳尔颜色为约1时,该加合物有时满意有时不满意,当加纳尔颜色1以上时,得到的加合物是不能接受的。糖的起始颜色越好,加合物的颜色就越好。
II.氢化反应
按下述方法,将加钠尔颜色为1或更小的加合物加氢。
将大约539克在水中的加合物和约23.1克联合催化剂(United Catalyst)G49BNi催化剂加入1升高压釜中,并用200磅/平方英寸氢气在20℃净化两次。将H2压力上升到1400磅/平方英寸,温度升高到约50℃,然后将压力升高到约1600磅/平方英寸,温度在约50-55℃保持大约3小时。这时,该产物大约95%被氢化。然后,将温度升到约85℃大约30分钟,将反应混合物倾泌倒出并滤出催化剂。通过蒸发除去水和MMA后,该产物为约95%N-甲基葡糖胺,是一种白色粉末。
用23.1克阮内Ni催化剂重复上述工艺过程,其变化如下:该催化剂洗三次,装有催化剂的反应器用200磅/平方英寸H2净化两次,该反应器用1600磅/平方英寸H2加压2小时,在1小时时放出压力,再加压到1600磅/平方英寸。然后,将该加合物用泵送入200磅/平方英寸和20℃的反应器中,该反应器用200磅/平方英寸H2净化等(如上述)。
在每种情况下,得到的产物大于约95%N-甲基葡糖胺,Ni含量低于大约10ppm(以葡糖胺为基准),溶液颜色小于加纳尔颜色2。
粗N-甲基葡糖胺在约140℃短时间暴露,其颜色是稳定的。
重要的是要有糖含量低(小于约5%,最好小于约1%)颜色好(小于约7,更好小于约4加纳尔,最好小于约1)的良好的加合物。
在另一个反应中,用159克大约50%甲胺水溶液作原料制备加合物,用约10-20℃氮气净化并保护。大约330克的约70%玉米糖浆(接近水白色)在50℃用氮气脱气,并缓慢加入到温度低于约20℃的甲胺溶液中。该溶液混合30分钟,得到约95%颜色非常浅的浅黄色加合物溶液。
将大约190克在水中的加合物和大约9克联合催化剂G49BNi催化剂加入200毫升高压釜中,在20℃用H2清洗三次。将H2压力升到约200磅/平方英寸,温度升到约50℃。该压力升高到250磅/平方英寸,温度压约50-55℃保持约3小时,此时该产物约95%被氢化,然后升到约85℃约30分钟,除去水和挥发份后,该产物是大约95%N-甲基葡糖胺,一种白色粉末。
为了降低葡糖胺中的Ni含量,当H2压力低于约1000磅/平方英寸时,减少加合物和催化剂之间的接触,这一点也是很重要的。
该反应中,N-甲基葡糖胺中镍含量为大约100ppm,前述反应中是小于10ppm。
为了直接比较反应温度的影响,用氢进行如下的反应。
使用200毫升高压釜,一般的工艺过程与上面所述的制备加合物的工艺过程相同,并在不同温度下进行氢化反应。
用于制备葡糖胺的加合物制备如下,即将大约420克约55%葡萄糖溶液(玉米糖浆)(231克葡萄糖,1.28摩尔)(该溶液是使用来自CarGill的99DE玉米糖浆制备的,其颜色小于加纳尔1)和大约119克50%甲胺(59.5克MMA,1.92摩尔)(来自Air Prodncts)化合而制得。
反应步骤如下:
1.将大约119克50%甲胺溶液加入用N2净化过的反应器,用N2保护,并冷却到低于约10℃。
2.在10-20℃用N2脱气和/或净化55%玉米糖浆溶液,除去溶液中的氧。
3.缓慢地将此玉米糖浆溶液加入甲胺溶液中,温度保持低于约20℃。
4.所有玉米糖浆溶液一旦加完后,搅拌1-2小时。
该加合物刚一制得就用于加氢反应,或者保存在低温下,以防进一步降解。
该葡糖胺加合物的氢化反应如下:
1.将大约134克加合物(色调小于加纳尔1)和大约5.8克G49BNi加入200毫升高压釜。
2.在约20-30℃,用约200磅/平方英寸H2净化该反应混合物两次。
3.用H2中压到约400磅/平方英寸,温度升到约50℃。
4.将压力升到约500磅/平方英寸,反应3小时。温度保持在50-55℃。得到样品1。
5.湿度升到约85℃,反应约30分钟。
6.倾泌倒出并滤出N催化剂,得到样品2。
恒温反应条件:
1.在200毫升高压釜中,加入大约134克加合物和约5.8克G49BNi。
2.在低温下,用200磅/平方英寸H2净化两次。
3.用H2加压到400磅/平方英寸,温度升到约50℃。
4.压力升到约500磅/平方英寸,反应约3.5小时。温度保持在标定温度。
5.倾泌倒出并滤出Ni催化剂。在大约50-55℃得到样品3;在约75℃制得样品4;在约85℃制得样品5。在约85℃反应时间为约45分钟。
所有试验所得N-甲基葡糖胺纯度相同(约94%);刚反应完时各试验的加纳尔颜色相同,但只有两步热处理才能得到良好的颜色稳定性;在85℃进行试验,反应完后马上得到临界色。
实施例11
按照本发明,用于洗涤剂组合物的N-甲基麦芽胺的牛脂(硬的)脂肪酸酰胺的制备方法如下所述。
步骤1反应物:麦芽糖-水合物(Aldrick,lot 01318KW);甲胺(40wt%水溶液)(Aldrich,lot 03325TM);阮内镍,50%浆液(UAD52-73D,Aldrich,lot 12921 LW)。
将反应物加入玻璃套管(250克麦芽糖,428克甲胺溶液,100克催化剂浆液,即50克阮内镍)并放在3升摇摆高压釜内,该釜用氮气(3×500磅/平方英寸)和氢气(2×500磅/平方英寸)净化,并在室温,H2条件下摇动一个周末,温度范围为28℃-50℃。粗反应混合物通过一个带硅胶塞的微玻璃纤维过滤器真空过滤两次。将滤液浓缩成粘稠材料,将该材料溶解在甲醇中,最后的少量水被共沸出来。然后在旋转蒸发器中除去甲醇/水。在高真空下进行最终干燥步骤。将粗产物溶解在回流的甲醇中,过滤,冷却至再结晶,过滤,滤渣在35℃真空下进行干燥。这就是馏分1号(Cut#1)。将滤液浓缩到直至开始形成沉淀,并在冰箱中保存一夜。过滤出固体并在真空下干燥。这就是馏分2号(Cut#2)。将滤液再浓缩到其体积的一半,并进行重结晶。生成极少量沉淀,加入少量乙醇,该溶液在冷藏箱内放置一个周末。过滤出固体材料,并在真空下干燥。合并起来的固体含有N-甲基麦芽胺,用于整个合成反应的步骤2。
步骤2反应物:N-甲基麦芽胺(来自步骤1);硬牛脂甲基酯;甲醇钠(25%,在甲醇中);无水甲醇(溶剂);胺与酯的摩尔比为1∶1∶起始催化剂含量10摩尔%(w/r麦芽胺)增加到20摩尔%∶溶剂含量50%(重量)。
在一密封的瓶中,将20.36克牛脂甲酯加热到其熔点(水浴)并装入带机械搅拌的250毫升3颈圆底烧瓶中,该烧瓶加热到约70℃,防止酯固化,将25.0克N-甲基麦芽胺与45.36克甲醇合并,所得浆液加入牛脂酯中,充分混合。加入1.51克25%甲醇钠(在甲醇中的)。4小时后,该反应混合物尚未澄清,所以,另外再加入10摩尔%催化剂(总量为20摩尔%),使反应继续进行一夜(约68℃),此后,该混合物变得透明。然后,调整该反应瓶,用于蒸馏。将温度提高到110℃,在大气压下连续蒸馏60分钟。然后开始高真空蒸馏。继续蒸馏14分钟,这时产物非常粘稠。让该产物在110℃(外部温度)反应烧瓶中保留60分钟。从烧瓶中挖出该产物并放在***中研磨一个周末。在旋转蒸发器中除去醚,该产物在烘箱中存放一夜,并磨碎成粉末。用硅胶从产物中除去任何留下的N-甲基麦芽胺。把在100%甲醇中的硅胶浆液装入漏斗用100%甲醇洗涤几次。把浓缩的产物样品(在100毫升100%甲醇中有20克)放在硅胶上,用真空洗提几次,并用甲醇洗几次。将收集的洗提液蒸发至干(旋转蒸发器)。在乙酸乙酯中研磨一夜,除去任何留下的牛脂酯,接着进行过滤,将滤渣真空干燥一夜,产物是牛脂烷基N-甲基麦芽酰胺。
在另一个方法中,上述反应程序的步骤1可使用包含葡萄糖或葡萄糖和5%(一般情况)或更高含量麦芽糖的混合物的工业用玉米糖浆进行试验。制得的多羟基脂肪酸酰胺和混合物可用于本发明的任何洗涤剂组合物。
还有一种方法,上述反应程序的步骤2可在1,2-丙二醇或NEODOL中进行。随配制者的意思,在用于配制洗涤剂组合物之前,丙二醇或NEIODOL不需要从反应产物中除去。还有,按照配制者的愿望,可用柠檬酸中和甲醇钠催化剂,得到柠檬酸钠,它可留在多羟基脂肪酸酰胺中。
根据配制者的要求,本发明的组合物可以含有或多或少的各种泡沫控制剂。一般来说,对于洗碗,要求高泡沫所以不使用泡沫控制剂。对于在高负荷洗衣机中洗涤纤维织物,有时需要控制泡沫,并且对于前面的负载洗衣机有时最好使用相当大量的泡沫控制剂。各种各样的泡沫控制剂都是现有技术已知的,可按常规选择用于本发明。实际上,对任何具体的洗涤剂组合物而言,泡沫控制剂或泡沫控制剂混合物的选择不仅取决于本发明中使用的多羟基脂肪酸酰胺的存在量,而且还取决于配方中其它表面活性剂的存在。然而,对使用多羟基脂肪酸酰胺的情况,似乎是各种类型的硅氧烷基泡沫控制剂比其它各种类型的泡沫控制剂效果更好(即使用含量较低)。硅氧烷泡沫控制剂可以买到的是X2-3419和Q2-3302(Dow Corning),在本发明中是特别有用的。
优选包含去污剂的可洗涤纤维织物的组合物配方可含有各种各样已知材料,它们选自下述现有技术(例如,见U.S.P3,962,152,4,116,885,4,238,531,4,702,857,4,721,580和4,877,896)。用于本发明的其它去污材料包括一种反应混合物的非离子低聚物的酯化产物,该反应混合物包含含C1-C4烷氧基封端的多乙氧基单元的物质(如CH3[OCH2CH2]16OH),含对苯二甲酰单元的物质(如二甲基对苯二甲酸酯),含多(氧化乙烯)氧单元的物质(如聚乙二醇1500),含氧化异亚丙基氧单元的物质(如1,2-丙二醇),和含氧化亚乙基氧单元的物质(如乙二醇),尤其是其中氧化亚乙基氧单元氧化异亚丙基氧单元的摩尔比至少为约0.5∶1,这样的非离子去污剂具有通式:式中:R1是低级烷基(如C1-C4),尤其是甲基;x和y都是约6-100的整数;m是大约0.75-30的整数;n是约0.25-20的整数;R2是H和CH3两者的结合,得到氧化亚乙基氧与氧化异亚丙基氧的摩尔比至少约0.5∶1。
本发明使用的另一类优选的去污剂是美国专利4,877,896所述的普通阴离子型,但其条件是这样的剂类基本上没有HOROH型单体,式中R是亚丙烯或高级烷基。举例来说,U.S.P4,877,896中的去污剂包括二甲基对苯二酸酯,乙二醇,1,2-丙二醇和3-磺酸钠苯甲酸的反应产物,而另一种去污剂包括二甲基对苯二酸酯,乙二醇、5-磺酸钠间苯二酸盐和3-磺酸钠苯甲酸的反应产物。这些去污剂被优选用于粒状可洗衣的洗涤剂中。
配制者确认为尤其是在重垢洗衣用洗涤剂中包含非过硼酸盐漂白剂是有益的。各种过氧化物漂白剂是商业上可得到的,并可用于本发明,但其中过碳酸盐是通用的和经济的。因此,本发明的组合物包含过碳酸钠漂白剂,通常呈钠盐形式,加入量为组合物重量的3-20%(重量),较好的是5%-18%,优选的是8%-15%。
过碳酸钠是一种加合物,分子式与2Na2CO3·3H2O2相对应,是市场上可买到的一种结晶固体。市场上最容易买到的材料包括含少量重金属的多价螯合剂,如EDTA,1-羟基亚乙基,1,1-二膦酸(HEDP)或氨基膦酸盐,在制备过程中加入。为用于本发明,过碳酸盐能在没有其它保护的情况下掺入洗涤剂组合物中,但本发明优选的实施方案使用稳定形式的材料(FMC)。虽然可使用各种涂料,但最经济的是SiO2∶Na2O=1.6∶1-2.8∶1的硅酸钠,优选的是2.0∶1,以水溶液使用,干燥后含硅酸钠2%-10%(一般为3%-5%(以过碳酸盐重量为基准)。也能使用硅酸镁,螯合剂,例如上面提及的螯合剂之一也能包括在涂料中。
结晶过碳酸盐的粒度范围为350-450微米,平均约为400微米。涂敷时,晶粒大小为400-600微米范围。
虽然在反应混合物中加价入多螯合剂,能控制用于制备过碳酸盐的碳酸钠中存在的重金属,但过碳酸盐仍然需要防止其它各组分中作为杂质存在的重金属。业已发现为了避免对过碳酸盐的稳定性产生不可接受的相反的影响,产物中铁、铜和镁离子的总含量不应超过25ppm,优选的是应小于20ppm。
新颖的浓缩洗衣用洗涤剂颗粒如下。
实施例12
下面说明本发明的过硼酸盐漂白剂加漂白活性剂洗涤组合物,通过在混合桶中混合列出的各组分而制得。
在该例子中,沸石A是指含20%水的水合结晶沸石A,平均颗粒大小为1-10,最好为3-5微米;LAS是指C12.3线性烷基苯磺酸钠;AS是指C14-C15烷基硫酸钠;非离子表面活性剂是指椰子醇与每摩尔醇约6.5摩尔环氧乙烷缩合,并洗提未乙氧基化的和单乙氧基化的醇,缩写为CnAE6.5T;DTPA是指二亚乙基三胺五乙酸钠。
1基粒是通过喷雾干燥所列各组分的含水混合物而制得。
2得到新制的NAPAA湿的块状样品,一般由大约60%水,约2%含有效氧的过氧酸(AvO)(相当于约36%NAPAA)和其余(约4%)未反应原料组成。该湿块是NAAA(已二酸单壬基酰胺),硫酸和过氧化氢的粗反应产物,随后加入水中骤冷,接着过滤,用蒸馏水洗涤,磷酸盐缓冲剂洗涤,最后抽真空过滤,回收湿块。一部分湿块在室温下进行空气干燥,得到干样品,该干样一般由约5%AvO(相当于约90%NAPAA)和约10%未反应的原料组成。干燥时,该样品pH值为约4.5。
NAPAA颗粒是在CUISINART混合器中,把大约51.7份干燥过的NAPAA湿块(含约10%未反应物),约11.1份C12.3烷基苯磺酸钠(LAS)膏(45%活性)约43.3份硫酸钠和约30份水混合而制得。干燥后,过14号泰勒标准筛筛分这些颗粒(含有47%NAPAA),留下不通过65号泰勒标准筛的所有颗粒。用Malvern粒度分析法测定颗粒大小,过氧酸酰胺的平均粒度(附聚体)为约5-40微米,中间粒度为约10-20微米。
3按U.S.P4,997,596(Bowling等,1991年3月5日颁发)的方法制备NOBS(壬酰氧基苯磺酸盐)颗粒,该专利并入本发明供参考。
4在Eirich R08能量转筒混合器中,将沸石A与PEG8000和CnAE6.5T混合,得到具有下述配方的沸石颗粒。
重量份数
干燥前 干燥后
沸石A(包括结合水) 70.00 76.99
PEG 8000 10.80 12.49
CnAE6.51T* 8.40 9.72
游离水分 10.80 0.80
PEG8000是含50%水的水溶液,温度为约55°F(12.8℃)。CnAE6.5T呈液态,约90°F(32.2℃)。该两种液体通过一12个部件的静态混合器用泵进行混合。得到的混合材料出口温度约75°F(23.9℃)粘度约5000厘泊。通过该静态混合器的PEG8000和CnAE6.5T的比是72∶28。
Eirich R08能量转筒混合器以间歇方式操作。首先称量34.1公斤粉末沸石A加入混合器的盘中,起动混合器以反时针方向旋转该盘。转速约75转/分,然后以1800转/分的速度顺时针方向旋转动叶片。然后,用泵将粘合剂材料从静态混合器直接送入含沸石A的Eirich R08能量转筒混合器。粘合剂材料的送料速度为2分钟,再继续混合1分钟,总间歇操作时间为3分钟,然后排出这批物料,收集在纤维编织筒中。
重复该间歇操作步骤,直至收集到大约225公斤湿产物,排出的产物用240-270°F(116-132℃)的流动床干燥。该干燥步骤除去大部分游离水分,改变了上述组合物配方。用该混合器生产一批产物总输入能量为约1.31×1012尔格/公斤,其速度为约2.18×109尔格/公斤·秒。
所得自由流动的附聚体平均粒度为约450-500微米。
实施例13
在上述任何一个实施例中,都能用来自植物糖源当量的麦芽酰胺或葡糖酰胺/麦芽酰胺表面活性剂混合物代替脂肪酸葡糖酰胺表面活性剂。该组合物中,乙醇酰胺的使用似乎有助于最终配方的低温稳定性。而且使用硫代甜菜碱(aka“Sultaine”)表面活性剂提供丰富的泡沫。
即使是特别需要高泡沫的组合物。C14或更高级脂肪酸的存在量最好小于约5%,优选的是小于约2%,最优选的是基本上没有,因为它们能抑制泡沫。因此,高泡沫组合物的配制者要求避免将抑泡量的脂肪酸加入带有多羟基脂肪酰胺的高泡沫组合物中,和/或在最终组合物的储存过程中避免形成C14和更高级脂肪酸。一种简单的方法是使用C12酯反应物制备本发明的多羟基脂肪酸酰胺。幸运的是使用胺氧化物或硫代甜菜碱表面活性剂能克服由脂肪酸引起的负泡沫效应。
配制者希望把阴离子荧光增白剂加入到包含很高浓度(如10%和更高)的阴离子或聚阴离子取代物(如聚羧酸盐增效助剂)的液态洗涤剂中,发现这对增白剂与水和多羟基脂肪酸酰胺的预混合有利,然后将此预混物加到最终组合物中。
聚谷氨酸或聚天冬氨酸分散剂能有效地与沸石增效洗涤剂一起使用,AE液体或薄片和DC—544(Dow orning)是本发明有效的泡沫控制剂的另一些例子。
化学领域的熟练技术人员知道,用二糖和更高的糖如麦芽糖,制备本发明的多羟基脂肪酸酰胺将导致形成的多羟基脂肪酸酰胺,其中的线性取代基Z是用多羟基环结构封端的。经充分考虑,可将这些材料用于本发明,并且不违背本发明公开的和要求保护的发明思想及范围。
最终组合物 颗粒
的重量份数 %
基粒1 51.97 100.0
AS 9.44 18.16
LAS 2.92 5.62
水份 4.47 8.60
硅酸钠(1.6比例) 1.35 2.60
硫酸钠 6.47 12.45
聚丙烯酸钠(4500MW) 2.61 5.02
PEG 800 1.18 2.27
非离子表面活性剂 0.46 0.89
碳酸钠 13.29 25.27
增白剂 0.20 0.38
铝硅酸钠 9.11 17.53
DTPA 0.27 0.52
香料 0.20 0.38
NAPAA颗粒2 6.09 100.0
NAPAA 2.86 49.96
LAS 0.30 4.93硫酸盐及其它 2.93 48.11
NOBS颗粒3 3.88 100.0
NOBS 3.15 81.19
LAS 0.12 3.09
PEG 8000 0.19 4.90
其它 0.42 10.82
沸石颗粒4 12.00 100.0
铝硅酸钠 7.39 61.58
PEG 8000 1.50 12.47
非离子表面活性剂 1.16 9.70
水分 1.66 13.83
其它 0.29 2.42
掺和
层状硅酸钠SKS—6 15.84
蛋白酶(0.078毫克 0.52
/克活性剂)
过硼酸钠单水合物 1.33
柠檬酸 6.79
C12-C14N-甲基 1.58
葡糖酰胺
最终组合物的总份数 100.00
Claims (17)
1.一种洗衣用洗涤剂组合物,其特征在于它包含至少3%(重量)烷基苯磺酸盐表面活性剂,至少3%(重量)通式如下的多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂
式中:R1是H,C1-C4烷基或它们的混合基团,R2是直链C7-C19烷基或链烯基,Z是由还原糖衍生的糖基;并可包含任意选择的抑泡量的抑泡剂,其中,所述组合物的特征在于多羟基脂肪酸酰胺与烷基苯磺酸盐的重量比为1∶5到5∶1。
2.根据权利要求1的洗涤剂组合物,还包含1%-25%辅助表面活性剂组分,它们选自阴离子表面活性剂,非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂,以及它们的混合物。
3.根据权利要求2的洗涤剂组合物,其中,所述辅助表面活性剂包括烷基乙氧基化硫酸盐表面活性剂,烷基硫酸盐表面活性剂,烷基酯磺酸盐表面活性剂,烷基乙氧基化物表面活性剂,烷基酚乙氧基化物,石蜡基磺酸盐和烷基多糖苷表面活性剂,或它们的混合物。
4.根据权利要求1的洗涤剂组合物,它包含硅氧烷抑泡剂,单硬脂基磷酸盐抑泡剂或烃抑泡剂,或它们的混合物。
5.根据权利要求1的洗涤剂组合物,它包含至少0.5%脂肪酸单羧酸盐抑泡剂。
6.根据权利要求1的洗涤剂组合物,其中:R1是甲基,R2是直链C9-C17烷基或链烯基,Z是-CH2(CHOH)nCH2OH,-CH(CH2OH)-(CHOH)n-1-CH2OH,或-CH2-(CHOH)2(CHOR')(CHOH)-CH2OH,式中n是3-5的整数,包括3和5,R′是H或环状或脂族单糖,所述比例为2∶1到1∶3。
7.根据权利要求6的洗涤剂组合物,其中Z是-CH2(CHOH)4CH2OH。
8.根据权利要求1的组合物,其中,就多羟基脂肪酸酰胺而言,Z是从葡萄糖或麦芽糖或它们的混合物制得的。
9.根据权利要求1的组合物,其中,Z是从单糖、二糖的混合物获得,并可从单糖、二糖和含有至少1%(重量)二糖的多糖的混合物获得,所述混合物可从植物得到。
10.根据权利要求1的洗涤剂组合物,还包含至少1%(重量)洗涤增效助剂。
11.根据权利要求1的洗涤剂组合物,其中,所述的烷基苯磺酸盐表面活性剂包括C9-C18直链烷基苯磺酸盐。
12.根据权利要求11的洗涤剂组合物,其中,所述烷基苯磺酸盐包括C10-C14烷基苯磺酸盐。
13.根据权利要求1的洗涤剂组合物,其特征在于包括:
(a)3-50%(重量)多羟基脂肪酸酰胺化合物,其通式为:
式中:R1是甲基,R2是直链C11-C17烷基或链烯基,Z是从还原糖获得的糖基;
(b)3-50%(重量)烷基苯磺酸盐表面活性剂;和
(c)1%-25%辅助表面活性剂,它们选自烷基硫酸盐,烷基乙氧基化硫酸盐,烷基乙氧基化物,烷基多糖苷和它们的混合物;其中(a)∶(b)是5∶1-1∶5,(b)∶(c)是5∶1-1∶5(重量比)。
14.根据权利要求13的组合物,其中,所述的辅助表面活性剂包括烷基硫酸盐或烷基乙氧基化硫酸盐,或它们的混合物,并且(a)∶(b)比例范围为2∶1-1∶3,(b)∶(c)比例范围为4∶1-1∶1。
15.根据权利要求14的洗涤剂组合物,其中,所述烷基硫酸盐是C16-C18烷基硫酸盐,所述烷基乙氧基化硫酸盐的乙氧基化度为1-3。
16.根据权利要求1的组合物,其中,就多羟基脂肪酸酰胺而言,Z是从葡萄糖或麦芽糖或它们的混合物获得的。
17.根据权利要求1的组合物,其中,Z从单糖、二糖的混合物获得,并可从单糖、二糖和含至少1%(重量)二糖的多糖的混合物获得,所述混合物可从植物得到。
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