CN1061431A - 含有多羟基脂肪酰胺表面活性剂和聚合分散剂的洗涤剂组合物 - Google Patents
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Abstract
Description
本发明涉及一种含有洗涤剂表面活性剂和聚合分散剂的洗涤剂组合物,更具体地说,本发明涉及一种含有包括多羟基脂肪酰胺表面活性剂在内的洗涤剂表面活性剂体系的洗涤剂组合物。
适用于清洁用途的洗涤剂组合物,如洗涤织物,通常使用多种表面活性剂、专门适合所需清洁种类的辅助清洁成分、以及为加工和/或美学目的而加的其它成分。
用于洗衣和其它编织品清洁用途的洗涤剂组合物中通常添加的辅助清洁成分中的一种是聚合分散剂,诸如聚羧酸酯分散剂和聚乙二醇分散剂,帮助除去织物、纺织品等上面的微粒污垢。这些聚合分散剂与洗涤剂表面活性剂和现有技术中已知的其它任何洗涤剂添加剂配合使用。
许多近年来最常用的表面活性剂来源于石油基原料,最明显地,这些包括诸如线性烷基苯磺酸盐的表面活性剂;它能够在各种各样条件下提供优异的综合清洁效能,重要地,线性烷基苯磺酸盐不需要高的洗涤温度或高浓度,就达到了优异的油脂和油的清洁性,而不象一般的非离子表面活性剂,它们也能用于清洁油脂和油,但需要高的洗涤温度和/或高洗涤浓度。尽管这些表面活性剂已给出了极好的结果,但最好是减少组合物中表面活性剂物质(基于石油原料)的含量,同时保持相当的综合清洁效能。
另外,洗涤剂配方师们一直头疼的问题是提供既有好的油脂和油清洁能力又有好的去微粒污垢力的洗涤剂组合物,因为一般提高油和油脂清洁能力的技术会对去微粒污垢力有相反的作用,反之亦然。其它能影响去微粒污垢性能的表面活性剂包括烷基乙氧基化物和烷基酚乙氧基化物。
已经发现,某些多羟基脂肪酰胺表面活性剂能够达到优异的综合清洁效能,包括在各种各样洗涤条件下的优异的油酯和油清洁性能,尤其是当它与其它阴离子和/或非离子表面活性剂配合的时候。再者,含有这些多羟基脂肪酰胺与一种或多种聚合分散剂混合的洗涤剂组合物能够另外提供优异的去微粒粘土污垢力。
通过本发明的实践,提供了包含某些多羟基脂肪酰胺、任意的阴离子或其它非离子表面活性剂以及一种聚合的聚羧酸酯分散剂的洗涤剂组合物。
现有技术中已经描述了各种各样的多羟基脂肪酰胺,例如,J.W.Goodby,M.A.Marcus,E.Chin和P.L.Finn在“一些直链碳水化合物两亲物的热致变液体结晶性能”(液晶,1988,第3卷,第11号,第1569-1581页)一文中和A.Muller-Fahrnow,V.Zabel,M.Steifa和R.Hilgenfeld在“一种非离子洗涤剂(壬酰基-N-甲基葡糖酰胺)的分子和晶体结构”(J.Chem.Soc.Chem.Commun.,1986,1573-1574页)一文中公开了N-酰基、N-甲基葡糖酰胺。近来已经在研究使用N-烷基多羟基酰胺表面活性剂,用于生物化学,例如离解生物膜,例如参见J.E.K.Hildreth著的杂志文章“N-D-葡糖-N-甲基-链烷酰胺化合物,一种新的膜生物化学用的非离子洗涤剂”(生物化学杂志(1982),第207卷,363-366页)。
人们也已经讨论过了在洗涤剂组合物中使用N-烷基葡糖酰胺。1960年12月20日授予E.R.Wilson的美国专利2,965,576和1959年2月18日公开的转让给Thomas Hedley & Co.,Ltd.的英国专利809,060涉及包含阴离子表面活性剂和某些酰胺表面活性剂的洗涤剂组合物,其可以包括N-甲基葡糖酰胺,是作为一种低温泡沫增强剂而加入的,这些化合物含有一个具有10-40个碳原子的高级直链脂肪酸的N-酰基。这些组合物也可以包含辅助材料,如碱金属磷酸盐、碱金属硅酸盐、硫酸盐和碳酸盐。人们一般还指出组合物中也可以包含赋予组合物理想性能的另外成分,如荧光染料、增白剂、香料等等。
1955年3月8日授予A.M.Schwartz的美国专利2,703,798涉及含有N-烷基葡糖胺与一种脂肪酸脂族酯的缩聚反应产物的含水洗涤剂组合物,所说的该反应产物不用进一步提纯即可用在含水洗涤剂组合物中。人们也已经知道了制备酰化葡糖胺的硫酸酯,正如1955年9月13日授予A.M.Schwartz的美国专利2,717,894中所公开的。
1983年12月22日公开的J.Hildreth的PCT国际申请WO83/04412涉及含有多羟基脂族基团的两亲性化合物,所说的化合物适合于各种各样用途,包括用作化妆品、药品、洗发剂、洗剂和眼药膏中的表面活性剂,用作乳化剂和配药剂,用于医药以及在生物化学中,用于增溶膜、整个细胞或其它组织试样和制备脂质体。该公开包括结构式为R1CON(R)CH2R11和R11CON(R)R1的化合物,其中R为氢或一有机基团,R1为至少3个碳原子的脂族烃基,R11为一种醛糖的残余基团。
1988年10月12日公开的H.Kelkenberg等人的欧洲专利0285768涉及用N-多羟基烷基脂肪酰胺作水洗涤剂体系中的增稠剂,其中所包括的是结构式为R1C(O)N(X)R2的酰胺,其中R1是C1-C17(最好C7-C17)的烷基,R2是氢、C1-C18(最好C1-C6)的烷基或烯化氧,X是具有4-7个碳原子的多羟基烷基,例如N-甲基,椰子脂肪酸葡糖酰胺。这些酰胺的增稠性能被指出在含石蜡磺酸盐的液体表面活性剂体系中有特殊用途,尽管该含水表面活性剂体系可以含有其它阴离子表面活性剂,如烷芳基磺酸盐、烯烃磺酸盐、磺基琥珀酸半酯盐和脂肪醇醚磺酸盐,以及非离子表面活性剂,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、聚氧化丙烯-聚氧化乙烯共混聚合物,等等。以石蜡磺酸盐/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为例,除增稠性之外,N-多羟基烷基脂肪酰胺据说还有优良的皮肤耐受性。
1961年5月2日授予Boettner等人的美国专利2,982,737涉及含有脲、月桂基硫酸钠阴离子表面活性剂和N-烷基葡糖酰胺非离子表面活性剂的块状洗涤物,其中N-烷基葡糖酰胺非离子表面活性剂选自于N-甲基,N-山梨糖醇基十二酰胺和N-甲基、N-山梨糖醇基十四酰胺。
例如,1973.12.20公开的H.W.Eckert等人的DT2,226,872中公开了其它葡糖酰胺表面活性剂,它涉及含有一种或多种表面活性剂和选自于聚合磷酸盐、多价螯合剂和碱洗液的盐类助洗剂的洗涤组合物,该组合物通过加入一种结构式为:R1C(O)N(R2)CH2(CHOH)nCH2OH的N-酰基多羟基烷基-胺而改进,其中R1是C1-C3烷基,R2是C10-C22烷基,n是3或4。该N-酰基多羟基烷基-胺是作为悬污剂加入的。
1972.4.4授予H.W.Eckert等人的美国专利3,654,166涉及含有至少一种选自阴离子、两性离子和非离子表面活性剂的表面活性剂以及作为编织品增柔剂的一种结构式为R1N(Z)C(O)R2的N-酰基,N-烷基多羟基烷基化合物的洗涤剂组合物,其中R1是C10-C22烷基,R2是C7-C21烷基,R1和R2总共有23-39个碳原子,Z是多羟基烷基,可以是-CH2(CHOH)mCH2OH,其中m是3或4。
1977.5.3授予H.M ller等人的美国专利4,021,539涉及含有N-多羟基烷基-胺的处理皮肤的化妆品组合物,其胺包括结构式为R1N(R)CH(CHOH)mR2的化合物,其中R1是H、低级烷基、羟基-低级烷基或者氨烷基、以及杂环氨烷基,R与R1相同,但不能都是H,R2是CH2OH或COOH。
1963.4.26转让给工业溶剂公司的法国专利1,360,018涉及添加了式为RC(O)N(R1)G的酰胺而对聚合稳定的甲醛溶液,其中R是至少7个碳原子的羧酸官能团,R1是氢或低级烷基,G是至少5个碳原子的糖醇基。
1968.2.29,A.Heins的德国专利1,261,861涉及葡糖胺衍生物,适用作润湿剂和分散剂,具有结构式为N(R)(R1)(R2),其中R是葡糖胺的糖残余基团,R1是C10-C20烷基,R2是C1-C5酰基。
1956.2.15公开的转让给Atlas Powder公司的英国专利745,036涉及杂环酰胺和杂环酰胺的羧酸酯,据说其适合作化学中间体、乳化剂、润湿剂和分散剂、洗涤剂、纺织品增柔剂,等等。这些化合物由式N(R)(R1)C(O)R2来表示,其中R是脱水己五醇或其羧酸酯的残基,R1是一价烃基,-C(O)R2是具有2-25个碳原子的羧酸的酰基。
1967.4.4授予D.T.Hooker的美国专利3,312,627公开了基本不含阴离子洗涤剂和碱性助洗剂的固体块状洗涤物,它包含某些脂肪酸锂皂、非离子表面活性剂和非离子发泡成分,其非离子表面活性剂选自于某些氧化丙烯-乙二胺-氧化乙烯缩聚物、氧化丙烯-丙二醇-氧化乙烯缩聚物和聚乙二醇,其发泡成分可以包括结构式为RC(O)NR1(R2)的多羟基酰胺,其中RC(O)含有约10-14个碳原子,R1和R2各是H或C1-C6烷基,所说烷基有碳原子总数为2至约7个,取代羟基总数为2至约6个。在1967.4.4授予D.T.Hooker的美国专利3,312,626中发现了基本类似的公开。
本发明提供了一种洗涤剂组合物,包括:
(a)至少约1%(重量)的多羟基脂肪酰胺(最好是约3%-50%),结构式为 ,其中R1是H、C1-C4烃基、2-羟乙基、2-羟丙基或它们的混合物,R2是C5-C31烃基,Z是具有一个线性烃基链及至少3个羟基的多羟基烃基,或者它的烷氧基化衍生物。
(b)从1%到约50%的洗涤表面活性剂,它不同于所说的多羟基脂肪酰胺,是选自于阴离子和非离子洗涤剂表面活性剂的。
(c)至少约0.5%的聚合分散剂,其中所说的分散剂与所说的多羟基脂肪酰胺的重量比可为约10∶1至1∶10。
这里的聚合分散剂包括聚羧酸酯和聚乙烯醇聚合物。
本发明进一步提供一种提高含有聚合分散剂和洗涤剂表面活性剂的洗涤剂效能的方法,是通过向这样的组合物中另外添加至少约1%(重量)的上述多羟基脂肪酰胺表面活性剂。
本发明进一步提供一种清洁物品(诸如纤维、织物、硬表面、皮肤等)的方法,是通过将所说物品与洗涤剂组合物相接触。该洗涤剂组合物含有一种或更多的阴离子、非离子或阳离子表面活性剂、至少约0.5%(重量)的聚合分散剂以及至少1%的多羟基脂肪酰胺。
多羟基脂肪酰胺表面活性剂
本文中的组合物将含有至少约1%、一般从约3%到约50%、优选为约3%至约30%的下述多羟基脂肪酰胺表面活性剂。
本发明的多羟基脂肪酰胺表面活性剂成分包含结构式如下的化合物:
其中:R1是H、C1-C4烃基、2-羟乙基、2-羟丙基或它们的混合物,较好是C1-C4烷基,更好是C1或C2烷基,最好是C1烷基(即甲基);R2是C5-C31烃基,较好是C7-C19直链烷基或链烯基,更好是C9-C17直链烷基或链烯基,最好是C11-C17直链烷基或链烯基,或其混合物;Z是多羟基烃基(有一个线性烃基链和直接连结在该链上的至少3个羟基),或者是多羟基烃基的烷氧基化衍生物(优选乙氧基化或丙氧基化),Z优选得自还原性胺化反应中的还原糖,Z最好是糖基,适用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,作为原材料,除了上面列举的单独糖,还可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,这些玉米糖浆给出Z是混合糖成分,应该明白这决不意味着排除其它适用的原材料,优选地,Z从下组中选取:-CH2-(CHOH)n-CH2OH,-CH(CH2OH)-(CHOH)n-1-CH2OH,-CH2-(CHOH)2(CHOR')(CHOH)-CH2OH,其中n是3至5(包括3和5在内)的一个整数;R'是H或者环状或脂族单糖化物及其烷氧基化衍生物,Z最好是糖基,其中n为4,具体为-CH2-(CHOH)4-CH2OH。
在式(Ⅰ)中,举例来说,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。
Z可以是1-脱氧葡糖基、2-脱氧果糖基、1-脱氧麦芽糖基、1-脱氧乳糖基、1-脱氧半乳糖基、1-脱氧甘露糖基、1-脱氧麦芽三糖基,等等。
现有技术中已经知道了制备多羟基脂肪酰胺的方法,一般来说,可以通过烷基胺和还原糖在还原性胺化反应过程中反应形成相应的N-烷基多羟基胺,然后该N-烷基多羟基胺与脂肪脂族酯或甘油三酯在缩合/酰胺化过程中反应形成N-烷基,N-多羟基脂肪酰胺产物。例如1959.2.18公开的Thomas Hedley & Co.,Ltd.的英国专利说明书809,060中,1960.12.20授予E.R.Wilson的美国专利2,965,576中、1955.3.8授予Anthony M.Schwartz的美国专利2,703,798中和1934.12.25授予Piggott的美国专利1,985,424中公开了制备含多羟基脂肪酰胺的组合物的方法,本文引用这些专利供参考。
在一种生产N-烷基或N-羟烷基、N-脱氧糖基脂肪酰胺的方法中,其中糖基成分衍生于葡萄糖;N-烷基或N-羟烷基官能团是N-甲基、N-乙基、N-丙基、N-丁基、N-羟乙基或N-羟丙基;通过在催化剂存在下N-烷基-或N-羟烷基-葡糖胺与脂肪酸酯反应得到产物,脂肪酸酯选自于脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯和脂肪酸甘油三脂,催化剂选自于下列一组物质:磷酸三锂、磷酸三钠、磷酸三钾、焦磷酸四钠、三多磷酸五钾、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、碱式硅铝酸钠、碱式硅铝酸钾及其混合物。催化剂用量优选为基于N-烷基或N-羟烷基-葡糖胺的摩尔数的约0.5%摩尔-50%摩尔,最好为约2.0%-10%摩尔。该反应优选在约138℃-170℃下,一般进行约20-90分钟。当用甘油三酯作反应混合物中脂肪酸酯来源时,进行该反应还优选采用占反应混合物总量的约1-10%(重量)的相转移剂,选自于饱和脂肪醇聚乙氧基化物、烷基多糖苷、线性糖酰胺表面活性剂及其混合物。
本过程优选进行如下:
(a)予加热脂肪酸酯到约138℃-170℃;
(b)加N-烷基或N-羟烷基葡糖胺到加热了的脂肪酸酯中,混合至形成两相液/液混合物所需的程度;
(c)将催化剂混入反应混合物中;而且
(d)搅拌至特定的反应时间。
如果脂肪酸酯是甘油三酯,还最好在反应混合物中添加占反应物重量约2%-20%的预制的线性N-烷基/N-羟烷基,N-线性葡糖基脂肪酰胺产物,作相转移剂,它使反应活化,从而提高反应速度,下面的实施例中将给出详细的实验步骤。
这里用的多羟基“脂肪酸”酰胺材料也给洗涤剂配方师提供了便利,即它们可以全部或基本上由天然的、可重新使用的、非石油化学的原料制备,而且可以分解,它们对于水生物还是低毒的。
应该明白,生产式(Ⅰ)多羟基脂肪酰胺过程中,一般还要同时生成一定量的不挥发副产物,如酯酰胺和环状多羟基脂肪酰胺,这些副产物的量根据具体反应物和反应条件而变化。在本文洗涤剂组合物中添加的多羟基脂肪酰胺优选使含多羟基脂肪酰胺的组合物含有少于约10%,最好少于约4%的环状多羟基脂肪酰胺。上述优选方法的优点在于它们能够达到相当低的副产物含量,包括这样的环状酰胺副产物。
另外的洗涤剂表面活性剂
除多羟基脂肪酰胺之外,组合物还可以包含其它洗涤剂表面活性剂。一般地,组合物将含有1%-45%的其它表面活性剂,优选为约5%-约40%,更典型地,是约5%-25%的这样的其他表面活性剂。这些额外的表面活性剂,可以包括任何适用于洗涤用途的表面活性剂,它们包括阴离子和非离子表面活性剂,以及诸如阳离子、两性离子的其它表面活性剂和两性表面活性剂。
当洗涤剂组合物包括阴离子表面活性剂时,本发明具有特殊好处。阴离子表面活性剂对洗涤水硬度相当敏感,如烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基酯磺酸盐和烷基磺酸盐烷氧化物,也可以包括其它表面活性剂,尤其是常用的那些,如烷基乙氧化物、烷基多苷和石蜡磺酸盐。一般来说,使用多羟基脂肪酰胺能够促使含有这样表面活性剂的洗涤剂组合物的形成。
烷基酯磺酸盐表面活性剂
本文中的烷基酯磺酸盐阴离子表面活性剂包括线性的C8-C20羧酸(即脂肪酸)酯,它是用气体SO3磺化了的,根据“美国石油化学家协会杂志”,52(1975),323-329页,合适的原材料包括从牛酯、棕榈油和椰子油等得到的天然脂肪物。
特别为洗衣用途的优选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:
其中R3是C8-C20烃基,优选为烷基或者混合烷基;R4是C1-C6烃基,优选为烷基或者混合烷基;M是阳离子,它与烷基酯磺酸盐构成了水溶性盐。适合形成盐的阳离子包括金属阳离子(如钠、钾、锂),和取代或未取代铵阳离子(如甲基-、二甲基-、三甲基-、季铵阳离子)和链烷醇胺派生阳离子,季铵阳离子如四甲基-铵和二甲基哌啶鎓,链烷醇胺如-乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺。优选R3为C10-C16烷基、R4为甲基、乙基或异丙基,特别优选的是甲基酯磺酸盐,其中R3是C14-C16烷基。
烷基硫酸盐表面活性剂
本文中烷基硫酸盐表面活性剂是式为ROSO3M的水溶性盐或酸,其中R优选为C10-C24烃基,较好为具有C10-C20烷基成分的羟烷基或烷基,更好为C12-C18烷基或羟烷基;M是H或阳离子,如碱金属阳离子(如钠、钾、锂)、取代或未取代铵阳离子(诸如甲基-、二甲基-、三甲基铵和季铵阳离子,如四甲基铵和二甲基哌啶鎓),以及链烷醇胺派生阳离子等等,链烷醇胺如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺及其混合胺。一般来说,洗涤温度较低时(如低于约50℃)优选C12-C16烷基链,洗涤温度较高时(如高于约50℃)优选C16-C18烷基链。
烷基烷氧基化硫酸盐表面活性剂
本文中的烷基硫酸盐烷氧化物表面活性剂是式为RO(A)mSO3M的水溶性盐或酸,其中R是未取代的C10-C24烷基或有C10-C24烷基成分的羟烷基,较好为C12-C20烷基或羟烷基,更好为C12-C18烷基或羟烷基;A是乙氧基或丙氧基单元;m大于0,一般在约0.5-6之间,更好在约0.5-3之间;M是H或阳离子,例如该阳离子可以是金属阳离子(如钠、钾、锂、钙、镁等)、铵或取代铵阳离子。这里期望的是烷基乙氧基化硫酸盐和烷基丙氧基化硫酸盐。具体取代铵阳离子的例子有甲基-、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)和链烷醇胺派生阳离子,链烷醇胺如-乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺,及其混合物。表面活性剂范例有C12-C18烷基多乙氧基化物(1.0)硫酸盐、C12-C18烷基多乙氧基化物(2.25)硫酸盐、C12-C18烷基多乙氧基化物(3.0)硫酸盐、C12-C18烷基多乙基化物(4.0)硫酸盐,其中M通常选自钠和钾。
其它阴离子表面活性剂
本文组合物也可以包括其它适用于洗涤剂的阴离子表面洗涤剂,它们可包括皂的盐(例如包括钠、钾、铵和取代的铵,如:一、二和三乙醇胺盐)、C9-C20线性烷基苯磺酸盐、C8-C22伯或仲链烷磺酸盐、C8-C24烯烃磺酸盐、磺化聚羧酸(例如,象在英国专利说明书第1,082,179中描述的那样,通过磺化碱土金属柠檬酸盐热解产物而得)、烷基甘油磺酸盐、脂肪酰基甘油磺酸盐、脂肪油酰基甘油硫酸盐、烷基酚环氧乙烷醚硫酸盐、石蜡磺酸盐、烷基磷酸盐、羟乙基磺酸盐和酰基羟乙基磺酸盐、N-酰基氨基乙磺酸盐、甲基牛磺酸酐脂肪酰胺、烷基琥珀酰胺酸盐和磺基琥珀酸盐、磺基琥珀酸单酯(尤其是饱和的和不饱和的C12-C18单酯)、磺基琥珀酸二酯(尤其是饱和的和不饱和的C6-C14二酯)、N-酰基肌氨酸盐、烷基多糖化物硫酸盐如烷基多葡糖苷硫酸盐(后面将讨论非离子非硫酸化的化合物)、支链伯烷基硫酸盐、烷基多乙氧基羧酸盐(如结构式为RO(CH2CH2O)kCH2COO-M+的那些,其中R是C8-C22烷基,k是0-10的一个整数,M是形成可溶性盐的阳离子)、以及用羟乙基磺酸酯化的和用氢氧化钠中和的脂肪酸,也可用树脂酸和氢化树脂酸,如松香、氢化松香、妥尔油中存在或衍生的树脂酸和氢化树脂酸。在“表面活性剂和洗涤剂”(卷Ⅰ和Ⅱ,Schwartz,Perry和Berch著)中描述了更多例子,在1975.12.30授予Laughlin等人的美国专利3,929,678中,第23栏第58行到29栏第23行(在此引入供参考)也一般性地公开了各种各样的这种表面活性剂。
非离子洗涤剂表面活性剂
在1975.12.30授予Laughlin等人的美国专利3,929,678第13栏第14行至第16栏第6行中一般性地公开了适用的非离子洗涤剂表面活性剂,本文引此供参考。下面列举了一些适用的非离子表面活性剂,是举例而不限于此:
1.烷基酚的多环氧乙烷、多环氧丙烷和多环氧丁烷的缩聚物,一般来说,优选环氧乙烷缩聚物。这些化合物包括烷基酚(具有在直链或支链构型上有约6-12碳原子的烷基)与烯化氧构成的缩聚产物。在一个优选实施例中,环氧乙烷用量为每摩尔烷基酚用约5-25摩尔环氧乙烷。市场上买得到的这类非离子表面活性剂包括GAF公司注册的IgepalTMCO-630和Rohm & Haas公司注册的TritonTMX-45,X-114,X-100及X-102,这些表面活性剂一般是指烷基酚烷氧化物(如烷基酚乙氧化物)。
2.脂族醇与约1-25摩尔的环氧乙烷的缩聚产物。脂族醇的烷基链可以是直链、支链、伯或仲碳,一般含约8-22个碳原子。特别优选的是有约10-20碳原子烷基的醇每摩尔与约2-18摩尔环氧乙烷的缩聚产物。市场上买得到的这类非离子表面活性剂的例子有Union Carbide公司注册的TergitolTM15-S-9(C11-C15线性仲醇与9摩尔环氧乙烷的缩聚产物)和TergitolTM24-L-6NMW(C12-C14伯醇与6摩尔环氧乙烷的缩聚产物,分子量分布窄),Shell化学公司注册的NeodolTM45-9(C14-C15线性醇与9摩尔环氧乙烷的缩聚产物)、NeodolTM23-6.5(C12-C13线性醇与6.5摩尔环氧乙烷的缩聚产物)、NeodolTM45-7(C14-C15线性醇与7摩尔环氧乙烷的缩聚产物)、NeodolTM45-4(C14-C15线性醇与4摩尔环氧乙烷的缩聚产物)、以及The Procter & Gamble公司注册的KyroTMEOB(C13-C15醇与9摩尔环氧乙烷的缩聚产物)。这些表面活性剂一般是指烷基乙氧化物。
3.环氧乙烷与一种疏水基的缩聚物,该疏水基是环氧丙烷与丙二醇缩聚而成。这些化合物的疏水部分最好具有约1500-1800的分子量,而且不溶于水。将聚氧乙烯部分加到疏水部分中,总的来说会增加分子的水溶性,而且当聚氧乙烯用量为缩聚产物总重量的50%(相应高达约40摩尔环氧乙烷缩聚)时,产物的液体特征仍保持着,这种化合物的例子有BASF注册的某些市场上买得到的PluronicTM表面活性剂。
4.环氧丙烷和乙二胺反应得到的产物与环氧乙烷的缩聚产物,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,分子量一般为约2500-3000,这个疏水部分与环氧乙烷缩聚至缩聚产物包含约40%-80%(重量)的聚氧乙烯,分子量为约5,000-11,000。这类非离子表面活性剂的例子包括BASF注册的某些市场上买得到的TetronicTM化合物。
5.半极性非离子表面活性剂是一种特别类型的非离子表面活性剂,包括:含有1个C10-C18的烷基部份和2个选自C1-C3烷基和羟烷基部份的水溶性氧化胺;含有1个C10-C18烷基部份和2个选自C1-C3烷基和羟烷基部份的水溶性氧化膦;和含有1个C10-C18烷基部份和1个选自C1-C8烷基和羟烷基部份的水溶性硫氧化物。
半极性非离子洗涤剂表面活性剂包括具有下式的氧化胺表面活性剂:
其中R3是含约8-22个碳原子的烷基、羟烷基或烷基苯基团或其混合基团;R4含约2-3个碳原子的链烯基或羟链烯基或其混合基;x是0-3;各R5是含约1-3个碳原子的烷基或羟烷基,或者是含有约1-3个环氧乙烷基的聚环氧乙烷基。如R5基团可以通过氧或氮原子相互连成环状结构。
更确切地说,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.美国专利4,565,647(1986.1.21授予Llenado)中公开的烷基多糖化物,有一个疏水基团(含约6-30碳原子,优选10-16碳原子)和一个多糖化物,如多糖苷,亲水基团包含约1.3-10、优选为约1.3-3、最好为约1.3-2.7个糖类单元。可用任何含5或6个碳原子的还原糖化物,如葡萄糖、半乳糖,而且半乳糖部分可代替葡萄糖部分,(疏水基可任意连在2-、3-、4-、等等位置,因此使葡糖或半乳糖不同于葡糖苷或半乳糖苷)。例如,糖苷之间连结链可以在前糖苷单元的2-、3-、4-和/或6-位置与后加糖苷的一个位置之间。
疏水部分与多糖苷部分可以是聚烯化氧链,这样虽可以但不太理想,优选的烯化氧是环氧乙烷。典型疏水基团包括烷基,饱和或不饱和、支链或无支链、有约8-18、最好是约10-16个碳原子。优选烷基为直链饱和烷基。该烷基可包含高达3个羟基和/或聚烯化氧链可包含高达10个、最好少于5个烯化氧基团。适用的烷基多糖苷是辛基、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、葡糖、果糖苷、果糖和/或半乳糖。适用的混合物包括椰子烷基、二、三、四和五葡糖苷和牛油烷基四、五和六葡糖苷。
优选的烷基多糖苷具有下式:
R2O(CnH2nO)t(糖基)x
其中R2选自于烷基、烷基苯基、羟烷基、羟烷苯基和其混合基,这里的烷基有约10-18、最好约12-14个碳原子;n是2或3,优选为2;t是0-10,优选为0;x是约1.3-10,优选为1.3-3,最好是1.3-2.7。该糖基最好衍生于葡萄糖。制备这些化合物,首先要形成醇或烷基聚乙氧基醇,然后与葡糖或葡糖源反应,形成葡糖苷(连在1-位)。然后另外的糖基单元可以在它们的1-位与前面糖基单元的2-、3-、4-和/或6-位之间连接上去,最好是2-位。
7.具有下列结构式的脂肪酰胺表面活性剂:
其中R6是含有约7-21个(优选9-17个)碳原子的烷基;各R7选自H、C1-C4烷基、C1-C4羟烷基和-(C2H4O)xH,其中x约是1-3。
优选的酰胺是C8-C20氨酰胺、一乙醇酰胺、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也可以包括阳离子洗涤剂表面活性剂。阳离子表面活性剂包括铵表面活性剂,如烷基二甲基卤化铵,以及具有下列结构式的那些表面活性剂:
[R2(OR3)y][R4(OR3)y]2R5N+X-其中R2是有8-18个碳原子在烷基链上的烷基或烷基苯甲基;各R3选自于-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH2CH(CH2OH)-、-CH2CH2CH2-及其混合基;各R4选自于C1-C4烷基、C1-C4羟烷基、苯甲基、由两个R4基连接成的环状结构、-CH2CHOH-CHOHCOR6CHOHCH2OH[其中R6是己糖或己糖聚合物(分子量少于1000)],氢(当y不是0时):R5与R4相同,或者是一个烷基,其中R2与R5的碳原子总数不超过18;各y为0-10,而y值总和为0-15;x是任何适合的阴离子。
美国专利4,228,044(1980年10月4日授予Cambre)还描述了其它这里适用的阳离子表面活性剂,在此引入供参考。
其它表面活性剂
本文中的洗涤剂组合物中可以配合使用两性表面活性剂。这些表面活性剂可以广义称作仲或叔胺的脂族衍生物,或杂环仲或叔胺的脂族衍生物,其脂族基可以是直链或支链。一个脂族取代基有至少8个碳原子,一般是8-18个碳原子,而且至少有一个取代基含有阴离子水溶性基团,如碳酸盐、磺酸盐、硫酸盐。两性表面活性剂的例子参见美国专利号3,929,678(1975年12月30日授予Laughlin等人)第19栏第18-35行(在此引入供参考)。
本文洗涤剂组合物中也可以配合使用两性离子表面活性剂,这些表面活性剂可以广义称作仲或叔胺衍生物、杂环仲或叔胺衍生物、或季铵衍生物、季磷鎓、或叔锍化合物。两性离子表面活性剂的例子参见美国专利号3,929,678(1975年12月30日授予Laughlin等人)第19栏第38行至第22栏第48行(在此引入作为参考)。
两性和两性离子表面活性剂通常与一种或更多阴离子和/或非离子表面活性剂配合使用。
聚合分散剂
本文组合物中使用聚合分散剂可以大有好处,这些材料可有助于控制钙的硬度。适用的聚合分散剂包括聚合的聚羧酸酯和聚乙二醇,也可以使用其它现有技术中已知的聚合分散剂。虽然没有理论限定,但人们相信聚合分散剂加强整体洗涤剂清洁效能,是通过抑制结晶生长、帮助微粒污垢胶溶和反再沉积来达到的。
本文组合物将含有至少约0.5%、优选为约1%-10%、最佳为约2%-5%的聚合分散剂。可以用在这里作聚合分散剂的聚羧酸盐材料是那些含有至少约60%(重量)下式结构式单体单元的聚合物或共聚物:
其中X、Y和Z各选自于H、甲基、羧基、羧甲基、羟基和羟甲基;M是形成盐的阳离子:n是30-400。优选x为H或羟基,y是H或羧基,Z是H,M是H、碱金属、氨或取代铵。
可以通过聚合或共聚适合的不饱和羧化物单体(优选为这些羧酸)来制备这类聚合的聚羧酸盐材料。适用的单体原料包括丙烯酸酯、马来酸酯、富马酸酯、衣康酸酯、顺乌头酸酯、中康酸酯、柠康酸酯、和亚甲基丙二酸酯。可以聚合形成适用的聚合的聚羧酸盐的相应不饱和单体酸包括:丙烯酸、马来酸(或马来酸酐)、富马酸、衣康酸、顺乌头酸、中康酸、柠康酸、和亚甲基丙二酸。应该假设,出现在此处聚合聚羧酸酯中的含非羧酸酯基(如乙烯基甲基醚、苯乙烯、乙烯等等)的单体链段所占比例不超过约40%(重量)。
特别适用的聚合聚羧酸盐是聚合的聚丙烯酸酯,它最好是由丙烯酸得到的。适用于此的这样的丙烯酸基聚合物包括聚合的丙烯酸的水溶性盐。这样的聚丙烯酸聚合物的平均分子量将一般至少为约1,000,优选范围在约2,000-10,000,更好约为4,000-7,000,最好约为4,000-5,000,所说分子量是以酸式为基础。这样的丙烯酸聚合物的水溶性盐可以包括:例如碱金属、铵和取代铵盐。这类溶解性聚合物是已知材料,例如在美国专利3,308,067(1967年3月7日授予Diehl)中已经公开了在洗涤剂组合物中使用这类聚丙烯酸盐,这份专利在此引入供参考。
丙烯酸/马来酸基共聚物也可以用来作聚合分散剂的优选组份。这样的材料包括丙烯酸和马来酸共聚物的水溶性盐。这样以酸式的共聚物的平均分子量范围为2,000-100,000,优选为5,000-75,000,最好为7,000-65,000。这样共聚物中丙烯酸酯与马来酸酯链段的比例一般范围在30∶1-1∶1,更好为10∶1-2∶1。这样的丙烯酸/马来酸共聚物的水溶性盐可以包括:例如碱金属、铵和取代铵盐。这类溶解性丙烯酸盐/马来酸盐共聚物是已知材料,公开在欧洲专利申请66915(1982年12月15日公开)中,在此引入供参考。
另一类可以包括的聚合材料是聚乙二醇(PEG),PEG除了作粘土污垢去除剂/反再沉积剂之外,还显示了分散剂性能。为这些用途的典型分子量范围在500-100,000,优选为1,000-50,000,最好为1,500-10,000。
助洗剂
本发明洗涤剂组合物可以包含无机或有机洗涤剂助洗剂,以有助于控制矿物硬度。
助洗剂的用量可以根据组合物最终用途和它理想的物理形式而广泛变化。液体配方一般含至少约1%、常见为约5%-50%、优选为约5%-30%(重量)的洗涤剂助洗剂,颗粒配方一般含至少约1%、常见为约10%-80%、优选为15%-50%(重量)的洗涤剂助洗剂,然而并不意味着排除低一些或高一些助洗剂用量。
无机洗涤剂助洗剂包括(但不限于):碱金属、铵和链烷醇铵的聚磷酸盐(如三聚磷酸盐、焦磷酸盐和玻璃状聚合偏磷酸盐)、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,以及硅铝酸盐。也可以使用硼酸盐助洗剂以及含有形成硼酸盐材料的助洗剂,这些材料在洗涤剂贮存或洗涤条件下可以产生硼酸盐(后面统称为硼酸盐助洗剂)。本发明组合物,当用于洗涤条件低于50℃,尤其低于40℃时,一般用非硼酸盐助洗剂。
硅酸盐助洗剂的例子是碱金属硅酸盐,尤其是那些SiO2∶Na2O比例在1.6∶1-3.2∶1范围内和层状的硅酸盐,如美国专利4,664,839(1987.5.12授予H.P.Rieck)中描述的层状硅酸钠,该专利引入供参考。然而,其它硅酸盐也是适用的,例如硅酸镁,它可作为颗粒配方中的轮廓加重剂作为氧漂白剂中的稳定剂,和作为控制泡沫体系中的一组分。
碳酸盐助洗剂的例子是碱土金属和碱金属碳酸盐,包括碳酸钠和倍半碳酸盐,以及它们与超细碳酸钙的混合物,如德国专利申请号为2,321,001(1973.11.15公开)中所描述的,这份公开在此引入供参考。
硅铝酸盐助洗剂尤其适用于本发明。在最近注册的重垢颗粒洗涤剂组合物中,硅铝酸盐助洗剂十分重要,而且它在液体洗涤剂配方中也是十分重要的助洗剂成分。硅铝酸盐助洗剂包括具有下列经验式的那些:
其中M是钠、钾、铵或取代铵;z是约0.5-2;y是1;这材料的镁离子交换容量为每克无水硅铝酸盐有至少约50毫克当量的CaCO3硬度。优选硅铝酸盐是沸石助洗剂,具有下列分子式:
其中z和y是至少为6的整数,z和y的摩尔比在约1.0-0.5范围内:x是约15-264的一个整数。
适用的硅铝酸盐离子交换材料市场上买得到,这些硅铝酸盐在结构上可以是晶体的或无定形的,而且可以是天然硅铝酸盐或合成得到的。美国专利3,985,669(1976.10.12授予Krummel等人)公开了一种生产硅铝酸盐离子交换材料的方法,该专利在此引入供参考。这里适用的优选合成晶形硅铝酸盐离子交换材料是已有的,商标为Zeolite A、Zeolite P(B)和Zeolite X。在一个特别优选实施例中,晶形硅铝酸盐离子交换材料具有下列结构式:
其中x为20-30,尤其为27,这种材料已知是Zeolite A。优选硅铝酸盐的粒子尺寸为直径约0.1-10微米。
聚磷酸盐的具体例子为碱金属三聚磷酸盐、焦磷酸钠、钾和铵盐、焦磷酸钠和钾和铵正磷酸钠和钾盐、聚偏磷酸钠盐和肌醇六磷酸盐,聚偏磷酸盐的聚合度范围为约6-21。
膦酸盐助洗剂盐的例子是乙烷1-羟基-1,1-二膦酸盐的水溶性盐,尤其是钠和钾盐;亚甲基二膦酸的水溶性盐,如三钠和三钾盐;以及取代的亚甲基二膦酸的水溶性盐,如三钠和三钾的亚乙基、异亚丙基、苯甲基亚甲基和卤亚甲基膦酸盐。上述类型膦酸盐助洗剂盐公开在美国专利3,159,581和3,213,030(1964.12.1和1965.10.19授予Diehl)、美国专利3,422,021(1969.1.14授予Roy),美国专利3,400,148和3,422,137(1968.9.3和1969.1.14授予Quimby)中,所说的这些描述在此引入供参考。
聚羧酸盐助洗剂一般可以以酸的形式加到组合物中,但也可以以中和的盐形式加入。当以盐的形式使用时,特别优选钠盐、或铵盐和取代铵(如烷醇铵)盐。
包括在聚羧酸盐助洗剂中的有多种类型的有用材料,一类重要的聚羧酸盐助洗剂包括醚聚羧酸盐,已经公开了许多醚聚羧酸盐用作洗涤剂助洗剂。适用的醚聚羧酸盐例子包括氧二琥珀酸盐,如公开在美国专利3,128,287(1964.4.7授予Berg)和美国专利3,635,830(1972.1.18授予Lamberti等人)中,这两份专利在此引入供参考。
本发明中可用作助洗剂的一特殊类型的醚聚羧酸盐还包括具有下列通式的那些:
其中A是H或OH;B是H或-O-CH(COOX)-CH2(COOX);x是H或形成盐的阳离子。例如,如果上式中A和B都是H,那么该化合物是氧二琥珀酸和它的水溶性盐;如果A是OH,B是H,那么该化合物是酒石酸盐单琥珀酸(TMS)和它的水溶性盐;如果A是H,B是-O-CH(COOX)-CH2(COOX),则该化合物是酒石酸盐二琥珀酸(TDS)和它的水溶性盐。本文中尤其优选使用这些助洗剂混合物,特别优选TMS和TDS以TMS/TDS重量比为约97∶3-20∶80的混合物。这些助洗剂公开在美国专利4,663,071(1987.5.5授予Bush等人)中。
合适的醚聚羧酸盐也包括环状化合物,尤其是脂环化合物,如美国专利3,923,679、3,835,163、4,158,635、4,120,874和4,102,903中描述的那些,这些专利全部引入供参考。
其它适用的洗涤剂助洗剂包括由下列结构表示的醚羟基聚羧酸盐:
其中M是H或形成水溶性盐的阳离子,优选为碱金属、铵或取代铵阳离子;n是约2-15,优选n为约2-10,最好n平均为2-4;各R相同或不同,选自H、C1-4烷基或C1-4取代烷基,优选R为H。
其它的醚聚羧酸盐包括马来酸酐与乙烯或乙烯基甲基醚,1,3,5-三羟基苯-2,4,6-三磺酸和羧甲基氧琥珀酸的共聚物。
有机聚羧酸盐助洗剂还包括各种聚醋酸的碱金属、铵和取代铵盐。聚醋酸助洗剂盐的例子有乙二胺四醋酸和次氮基三醋酸的钠、钾、锂、铵和取代铵盐。
聚羧酸盐还包括:如苯六甲酸、琥珀酸、聚马来酸、苯1,3,5-三羧酸、苯五羧酸、羧甲基氧琥珀酸,以及它们的可溶性盐。
柠檬酸助洗剂如柠檬酸和可溶性柠檬酸盐,是一种特别重要的用于重垢液体洗涤配方中的聚羧酸盐助洗剂,但也可以用在颗粒组合物中。适用的盐包括诸如钠、锂和钾的碱金属盐,以及铵和取代铵盐。
其它羧酸盐助洗剂包括美国专利3,723,322(1973年3月28日授予Diehl)中公开的羧酸化碳水化合物,该专利在此引入供参考。
本发明洗涤剂组合物中还适用的有美国专利4,566,984(1986.1.28授予Bush)中公开的3,3-二羧基-4-氧代-1,6-己二酸盐和相关化合物,该专利在此引入作为参考。适用的琥珀酸助洗剂包括C5-C20烷基琥珀酸及其盐,这类化合物特别优选的是十二碳烯琥珀酸。烷基琥珀酸的一般通式为R-CH(COOH)CH2(COOH),即琥珀酸衍生物,其中R是烃基(如C10-C20烷基或链烯基,优选C12-C16),或者R可以是羟基取代、硫代、次硫酸代(sulfoxy)、砜取代物,这些都在上述专利中描述了。
琥珀酸盐助洗剂优选以它们的水溶性盐形式业使用,包括钠、钾、铵和链烷醇铵盐。
琥珀酸盐助洗剂的具体例子包括:十二烷基琥珀酸盐、十四烷基琥珀酸盐、十六烷基琥珀酸盐、2-十二碳烯基琥珀酸盐(优选)、2-十五碳烯基琥珀酸盐等等。十二烷基琥珀酸盐是这组中的优选助洗剂,欧洲专利申请86200690.5/0,200,263(1986.11.5公开)中描述了它们。
可用的助洗剂的例子也包括钠和钾的羧甲基氧丙二酸盐、羧甲基氧琥珀酸盐、顺式-环己烷六羧酸盐、顺式-环戊烷-四羧酸盐、水溶性聚丙烯酸盐(这些分子量高于约2,000的聚丙烯酸盐也可以有效地用作分散剂),以及马来酸酐与乙烯基甲基醚或乙烯的共聚物。
其它适用的聚羧酸盐是美国专利4,144,226(1979.3.13授予Crutchfield等人)中公开的聚缩醛羧酸盐,这份专利在此引入作为参考。制备这些聚缩醛羧酸盐可以通过把二羟醋酸酯和聚合引发剂放在一起,在聚合条件下聚合,产生的聚缩醛羧酸酯然后连上化学稳定的端基,使聚缩醛羧酸酯在碱性溶液中稳定,不迅速解聚,转变成相应的盐,加入表面活性剂中。
美国专利3,308,067(1967.3.7授予Diehl)中也公开了聚羧酸盐助洗剂,该专利在此引入供参考。这类物质包括脂肪族羧酸均聚和共聚物的水溶性盐,脂肪族羧酸如马来酸、衣康酸、中康酸、富马酸、乌头酸、柠康酸和亚甲基丙二酸。
也可以使用现有技术中已知的其它有机助洗剂,例如可以使用含有长链烃基的单羧酸及其水溶性盐,这些将包括通常称作“肥皂”的东西,优选使用的链长为C10-C20,该烃基可以饱和或不饱和。
酶
因种种理由,洗涤剂配方中可以包括洗涤酶。例如这些理由包括去除基于蛋白质、基于糖类或基于甘油三酯污垢,而防止脱落的(refugee)染料转移。可配合使用的酶包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶和过氧化物酶、以及它们的混合酶,它们可以有任何适用的来源,如植物、动物、细菌、霉菌和酵母来源的。然而有几个因素控制着它们的选择,如pH-活性和/或稳定性最佳情形、热稳定性、稳定性与活性洗涤剂、助洗剂等的关系。在这方面,优选细菌的和霉菌的酶,如细菌淀粉酶和蛋白酶,以及霉菌纤维素酶。
适用的蛋白酶例子是枯草溶菌素,枯草溶菌素是从B.枯草和B.地衣状的(B.Subtilis和B.Licheniforms)特殊菌株得到的,另一种适用的蛋白酶是从芽孢杆菌属类得到的,在8-12pH范围内有最大活性,是由Novo Industries A/S开发和销售的,商标为Esperase 英国专利说明书1,243,784(Novo的)中描述了这种酶和同类酶的制备。市场上买得到的适用于去除基于蛋白质污垢的解蛋白酶包括Novo Industries A/S(Denmark)出售的商标为ALCALASETM和SAVINASETM的、以及International Bio-Synthetics,Inc.(The Netherlands)出售的商标为MAXATASETM的那些。
在解蛋白酶一类中值得注意的,尤其对液体洗涤剂组合物来说,是本文中称作蛋白酶A和蛋白酶B的酶,蛋白酶A和制备它的方法描述在欧洲专利申请130,756(1985.1.9公开,在此引入供参考)中,蛋白酶B是一种不同于蛋白酶A的解蛋白酶,区别在于它在它的氨基酸链区的217位上有一个亮氨酸取代了酪氨酸,蛋白酶B描述在欧洲专利申请号为87303761.8(1987.4.28申请,在此引入供参考)中。制备蛋白酶B的方法也公开在欧洲专利申请130,756(1985.1.9公开的Bott等人的,在此引入供参考)中。
淀粉酶包括,如得自于B.Licheniforms的特定菌株的α-淀粉酶,详细描述见英国专利说明书No.1,296,839(NOVO),前已引入本文作参考。淀粉分解蛋白质包括如RAPIDASETM(International Bio-Synthetics,Inc.)和TERMAMYLTM(NOVO Industries)。
可用于本发明的纤维素酶包括细菌和霉菌两种纤维素酶。较佳的是其pH最佳值在5-9.5间。适宜的纤维素酶公开在美国专利4,435,307(Barbesgoard等人,1984年3月6日授予)中,在此引入本文供参考,该文公开了产生于Humicolainsolens的霉菌纤维素酶。适宜的纤维素酶还公开于GB-A-2,075,028;GB-A-2,095,275和DE-OS-2,247,832中。
这类纤维素酶的实例是由Humicola insolens(Humicola grisea var.thermoidea)的菌株,特别是由Humicola菌株DSM1800生成的纤维素酶,由Bacillus N霉或属于Aeromonas属的纤维素酶212-产生霉生成的纤维素酶以及从海生软体动物(Dolabella Auricula Solander)肝胰腺中提取的纤维素酶。
适宜的用于洗涤剂的脂酶包括由Pseudomonas属的微生物如由Pseudomonas stutzeri ATCC19.154得到的酯酶,如英国专利No.1,372,034所公开的,在此结合入本文作参考。适宜的脂酶包括那些与其抗体免疫交叉反应呈阳性的脂酶,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No.53-20487(1978年2月24日公开)中做了描述。这一脂酶可以商品名Lipase P"Amano"由Amano Pharmaceutical Co.Ltd(Nagoya,Japan)购得,此后称其为“Amano-P”。按照Ouchterlony (Acta.Med.Scan.,133,第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公开在美国专利4,707,291(Thom等人,1987年11月17日授予)中,在此结合入本文作参考。这些脂酶的典型实例为Amano-P脂酶、脂酶ex Pseudomonas fragi FERM P 1339(可以商品名Amano-B购买)、脂酶ex Psuedomonas nitroreducens Var.Lipolyticum FERM P1338(可以商品名Amano-CES购买)、脂酶ex Chromobacter Viscosum,如Chromobacter Viscosum Var.Lipolyticum NRRLB 3673(可由Toyo Jozo Co.,Tagata,Japan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。
过氧化物酶可与氧源结合在一起使用,氧源如过碳酸盐、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染料或颜料脱离基质传递到其它基质上。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。含过氧化物酶的洗涤剂组合物公开在如PCT国际申请WO 89/099813(1989年10月19日公开,O.Kirk,受让给Novo Industries A/S)中,在此结合入本文作参考。
多种酶物质及将其加入合成洗涤剂颗粒的手段也公开在1971年1月5日授予Mc Carty等人的美国专利3,553,139中(在此结合入本文作参考)。还有一些酶公开在Place等人的1978年7月18日授予的美国专利4,101,457和Hughes的1985年3月26日授予的美国专利4,507,219中,在此均结合入本文作参考。用于液体洗涤剂配方中的酶物质及其加入配方的方式公开在Hora等人的1981年4月14日授予的美国专利4,261,868中,在此也结合入本文作参考。
酶的加入量通常满足使每克组合物有高达约5毫克重,更典型为约0.05-3毫克重的活性酶。
对颗粒状洗涤剂而言,最好将酶包覆或用对酶惰性的添加剂造粒以降低粉尘的形成,从而改善储存稳定性。完成这一工序的技术是现有技术公知的。在液体配方中,最好采用酶稳定体系。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1982年3月9日授予Letton等人的美国专利4,318,818,在此结合入本文作参考。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、多价醇与多官能脂族胺的混合物(例如链烷醇胺类: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。酶稳定技术另外还在美国专利4,261,868(1981年4月14日授予Horn等人)和3,600,319(1971年8月17日授予Gedge等人)中公开并示例,在此均结合入本文作参考,此外还有欧洲专利申请公开No.0199405,申请号86200586.5(Venegas,1986年10月29日公开)。优选非硼酸及硼酸盐稳定剂。酶稳定体系还在如美国专利4,261,868、3,600,319和3,519,570中有所描述。
漂白化合物-漂白剂和漂白活性剂
本文洗涤剂组合物可含有漂白剂或漂白组合物,该漂白组合物包括漂白剂和一种或多种漂白活化剂。当有漂白化合物时,它们的量一般占洗涤剂组合物的约1%-20%,常见为约1%-10%。一般来说,在非液体配方,如颗粒洗涤剂中,漂白化合物是任意的组分。如果有漂白活化剂,则它们的量一般占漂白组合物的约0.1%-60%,常见为约0.5%-40%。
这里使用的漂白剂可以是适用于洗涤纺织品、洗涤硬表面或其它洗涤用途的洗涤剂组合物中的现已知或将知的任何漂白剂,这些包括含氧漂白剂以及其它漂白剂。对于洗涤条件低于50℃,尤其低于40℃时,本文组合物最好不含硼酸盐或在洗涤剂贮存或洗涤条件下能形成硼酸盐的物质(即形成硼酸盐的物质),因此在这些条件下,最好使用非硼酸盐、形成非硼酸盐的漂白剂。这里用“基本不含硼酸盐和形成硼酸盐的物质”表示组合物含有不超过约2%(重量)的任何类型含硼酸盐和形成硼酸盐的物质,优选不超过1%,最好为0%。
一类可以使用的漂白剂由过羧酸漂白剂及其盐组成,这类漂白剂中适用的例子包括镁的一过氧邻苯二甲酸酯六水合物,间氯过苯甲酸、4-壬氨-4-桥氧基过氧丁酸和二过氧十二烷基二酸的镁盐。这样的漂白剂公开在美国专利4,483,781(1984.11.20授予Hartman)、美国专利申请740,446(1985.6.3Burns等人申请的)、欧洲专利申请0,133,354(1985.2.20公开的,Banks等人的)以及美国专利4,412,934(1983.11.1授予Chung等人)中,这些专利都在此引入供参考。更优选的漂白剂还包括6-壬基氨-6-桥氨基过氧癸酸,如在美国专利4,634,551(1987.1.6授予Burns等人)中所描述的,该专利在此引入供参考。
另一类可以使用的漂白剂包括卤素漂白剂,例如,次卤酸盐漂白剂的例子有三氯异氰尿酸和二氯异氰尿酸钠和钾,以及N-氯和N-溴烷烃磺酰胺。这种材料正常加入的量占最终产物的0.5-10%(重量),优选为1-5%(重量)。
也可以用过氧漂白剂,合适的过氧漂白剂包括碳酸钠过氧水合物、焦磷酸钠过氧水合物、尿素过氧水合物和过氧化钠。
过氧漂白剂最好与漂白活性剂结合使用,该活化剂导致在水溶液(即洗涤过程中)就地产生相应于该漂白活化剂的过氧酸。
掺入本发明组合物中的优选漂白活化剂通式为:
其中R为含约1-18个碳原子的烷基,其中的最长直烷基链由含约6-10个碳原子的羧基碳引伸出并包括羧基碳;L为一残余基团,其共轭酸的pka在约4-13范围。1990年4月10授予Mao等人的美国专利4,915,854(在此引入本文供参考)和美国专利4,412,934(在本文前面引用过供参考)描述了这些漂白活化剂。
除氧漂白剂外的漂白剂也为现有技术公知并可在此使用。特别有意义的一类非氧漂白剂包括光敏漂白剂,如磺化锌和/或铝酞菁。这些物质在洗涤期间可沉积在作用物上。一旦在有氧存在下光照射时,例如将衣物挂在外面以日光干燥时,磺化锌酞菁即被活化并随后漂白该作用物。对较佳的锌酞菁及光敏漂白方法描述在美国专利4,033,718(1977年7月5日授予Holcmbe等人)中,在此结合入本文供参考。典型地,洗涤剂组合物含约0.025%-1.25%(重量)的磺化锌酞菁。
聚合去污剂
在本发明实践中可采用任何现有技术中普通技术人员已知的聚合去污剂。聚合去污剂的特征是具有亲水和疏水两个链段,亲水部使疏水性纤维(如聚酯和尼龙)的表面亲水化,而疏水部分在完成洗涤和漂洗的全过程中沉积在疏水纤维上并保持粘附于该处,从而对亲水链段起固着作用。这就能够使采用去污剂处理之后产生的污迹在以后洗涤过程中更易清洗。
另一方面,在本文的任意组合物中,特别是那些用于洗衣或其它需从疏水表面去脂去油用途的组合物中采用聚合去污剂是有利的,在也含阴离子表面活性剂的洗涤剂组合物中加入多羟基脂肪酰胺可强化许多较普遍采用的几种聚合去污剂的性能。阴离子表面活性剂与某些去污剂沉积并粘附于疏水表面的性能相抵触。这些聚合去污剂具有与阴离子表面活性剂相互作用的非离子亲水链段或疏水链段。
本文中通过使用多羟基脂肪酰胺可获得改进聚合去污剂性能的组合物,该组合物是含有阴离子表面活性剂体系、阴离子表面活性剂相互作用型去污剂及提高去污剂性能所需量的多羟基脂肪酰胺(PFA)的组合物,其中,(Ⅰ)洗涤剂组合物中的去污剂与阴离子表面活性剂体系间的阴离子表面活性剂相互作用可通过比较(A)和(B)两种试验下在水溶液中去污剂(SRA)沉积在疏水性纤维(如聚酯)上的含量显示出来,(A)为“对比”试验,其中,在无其它洗涤剂成分时测量水溶液中洗涤剂组合物的SRA沉积,而(B)为“SRA/阴离子表面活性剂”试验,其中以同样的在洗涤剂组合物中SRA与阴离子表面活性剂体系的重量比,把用于洗涤剂组合物中同类且等量的阴离子表面活性剂体系在水溶液中与SRA结合,从而由(B)相对于(A)所降低的沉积量表明了阴离子表面活性剂的相互作用;以及(Ⅱ)通过比较“SRA/阴离子表面活性剂”试验(B)与“SRA/阴离子表面活性剂/PFA”试验(C)的SRA沉积便可确定洗涤剂组合物中是否含提高去污剂性能所需量的多羟基脂肪酰胺,在(C)中以与洗涤剂组合物同类和等量的多羟基脂肪酰胺与相应于所述SRA/阴离子表面活性剂试验的去污剂和阴离子表面活性剂体系结合,从而相对于试验(B),试验(C)中去污剂沉积的改进表明了提高去污剂性能所需量的多羟基脂肪酰胺的存在。为此目的,本试验应使阴离子表面活性剂在水溶液中的浓度高于其临界胶束浓度(CMC)的条件下进行,且较佳在高于约100ppm浓度下进行。聚合去污剂的浓度应至少为15ppm。应使用聚酯织物布样做疏水性纤维来源。在分别的试验中将等同的布样于35℃水溶液中浸渍并搅拌12分钟,然后取出并分析。按照现有技术已知的工艺,通过在处理之前放射标记去污剂并随后进行放射化学分析便可确定聚合去污剂的沉积含量。
作为可替代上面讨论的放射化学分析的方法,按照现有技术已知的工艺,通过测定试验溶液中紫外光(UV)的吸收,便可以另一种方法确定上面试验(即试验A、B和C)中的去污剂沉积量。在取出疏水性纤维物质后,试验溶液中UV吸收的降低相应于SRA沉积的增加。如本领域普通技术人员所知,对含有一定种类和含量能产生过量UV吸收的干扰物的试验溶液不应采用UV分析,这些干扰物如高浓度的具有芳基的“表面活性剂”(如烷基苯磺酸盐等)。
因此,如上所述,所谓“提高去污剂性能所需量”的多羟基脂肪酰胺意指提高去污剂在疏水纤维上的沉积而需要的这类表面活性剂的量,或指在后续的清洗操作中可使在本文洗涤剂组合物中洗涤的织物获得强化的脂/油清洁性能所需的量。
强化沉积所需的多羟基脂肪酰胺的量随所选的阴离子表面活性剂、阴离子表面活性剂的量、所选的具体去污剂以及所选的具体多羟基脂肪酰胺的不同而变化。通常,组合物含有约0.01%-10%(重量),典型约为0.1%-5%(重量)的聚合去污剂和约4%-50%(重量)、更典型地为约5%-30%(重量)的阴离子表面活性剂。这类组合物一般应含有至少约1%,较佳至少约3%(重量)的多羟基脂肪酰胺,不过这并不意味必须如此限定。
在有阴离子表面活性剂存在下,由多羟基脂肪酰胺强化了性能的聚合去污剂包括具有(a)组分或(b)组分或(a)和(b)组分结合体的去污剂。(a)为一种或多种非离子亲水组分,基本上由下列组成(ⅰ)聚合度至少为2的聚氧乙烯链段,或(ⅱ)聚合度为2-10的氧丙烯或聚氧丙烯链段,其中,所述亲水链段不包括任何氧丙烯单元,除非氧丙烯各端被醚键键合于相邻部分;或(ⅲ)含有氧乙烯和约1-30个氧丙烯单元的氧化烯单元混合物,其中所述混合物含有足量的氧乙烯单元,以使亲水组分的亲水性大到足以提高通常的去污剂沉积于其上的聚酯合成纤维表面的亲水性,所述的亲水链段最好含至少约25%的氧乙烯单元,更好至少约50%氧乙烯单元对含约20-30个氧丙烯单元的组分特别如此;(b)一种或多种疏水物组分,其含有(ⅰ)C3氧化烯对苯二酸酯链段,其中若所述疏水物组分也含氧乙烯对苯二酸酯,则氧乙烯对苯二酸酯∶C3氧化烯对苯二酸酯单元的比率约为2∶1或更低,(ⅱ)C4-C6亚烷基或C4-C6氧化烯链段,或其混合物,(ⅲ)聚合度至少为2的聚合(乙烯基酯)链段,较佳为聚(乙烯基乙酸酯),或(ⅳ)C1-C4烷基醚或C4羟烷基醚取代物,或其混合物,其中所述取代是以C1-C4烷基醚或C4羟烷基醚的纤维素衍生物或其混合物形式存在,且这类纤维素衍生物为两亲的,从而它们具有足够含量的C1-C4烷基醚和/或C4羟烷基醚单元以沉积在通常的聚酯合成纤维表面上,且其一旦粘附于这种通常的聚酯合成纤维表面就保留足够量的羟基以提高纤维表面的亲水性。
典型地(a)(ⅰ)的聚氧乙烯链段的聚合度为约2-200,当然也可是更高聚合度,较佳聚合度约3-150,更佳为约6-100。适宜的C4-C6氧化烯疏水物链段包括(但不限于)聚合去污剂的端封,如MO3S(CH2)nOCH2CH2O-,其中M为钠,且n为4-6的一整数,如美国专利4,721,580(1988年1月26日授予Gosselink)中所公开的,在此结合入本文供参考。
用于本发明的聚合去污剂包括纤维素衍生物,如羟基醚纤维素聚合物,对苯二酸乙二醇或对苯二酸丙二醇与聚环氧乙烷或聚环氧丙烷对苯二酸酯的嵌段共聚物等等。
作为去污剂功能的纤维素衍生物在市场上可购得,并包括羟基醚纤维素如MethocelR(Dow)。
用于本文的纤维素去污剂还包括选自下面的物质:C1-C4烷基及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。用作去污聚合物的多种纤维素衍生物公开在美国专利4,000,093(1976年12月28日授予Nicol等人)中,在此结合入本文作参考。
以聚(乙烯基酯)疏水物链段为特征的去污剂包括接枝到聚烯化氧主链(如聚环氧乙烷主链)的聚(乙烯基酯)(如C1-C6乙烯基酯)上,较佳为聚(乙烯基乙酸酯)上的接枝共聚物。这类物质为本领域所公知且公开在欧洲专利申请0219048(1987年4月22日公开,Kud等人)中。适宜的可购得的这类去污剂包括SokalanTM型物质,如可由BASF(西德)购买的SokalanTMHP-22。
一种类型的较佳去污剂为具有对苯二酸乙二醇和聚环氧乙烷(PEO)对苯二酸酯的无规嵌段共聚物。更具体讲,这些聚合物由对苯二酸乙二醇和PEO对苯二酸酯的重复单元组成,对苯二酸乙二醇单元与PEO对苯二酸酯单元的摩尔比在约25∶75-35∶65,所述PEO对苯二酸酯单元含分子量约为300-2000的聚环氧乙烷。这一聚合去污剂的分子量在约25,000-55,000范围内。见美国专利3,959,230(1976年5月25日授予Hays),在此引入供参考,还可见美国专利3,893,929(1975年7月8日授予Basadur,在此引入供参考),该文公开了类似的共聚物。
另一类较佳的聚合去污剂为具有对苯二酸乙二醇单元的重复单元的聚酯,该对苯二酸乙二醇单元含有10-15%(重量)的对苯二酸乙二醇单元与90-80%(重量)的聚氧乙烯对苯二酸酯单元,得自于平均分子量为300-5,000的聚氧乙二醇,对苯二酸乙二醇单元与聚氧乙二醇对苯二酸酯单元在聚合化合物中的摩尔比在2∶1和6∶1之间。这类聚合物的实例包括商业可购得物质ZelconR5126(来自Dupont)和MileaseRT(来自ICI)。这些聚合物及其制备方法全部公开在美国专利4,702,857(1987年10月27日授予Gosselink)中,在此结合入本文供参考。
另一类优选的聚合去污剂为一基本直链酯齐聚物的磺化产物,该齐聚物由对苯二酰和氧化烯氧重复单元的低聚酯主链和共价接到该主链上的端部组成,所述去污剂得自于烯丙醇乙氧化物、对邻苯二甲酸二甲酯以及1,2亚丙基二醇,其中磺化之后,每一低聚物的端部所具的磺化基团总数平均为约1-4。这类去污剂全部描述在美国专利4,968,451(1990年11月6日授予J.J.Scheibel)和美国专利申请No.07/474,709(E.P.Gosselink,1990年1月29日申请)中,在此结合入本文作参考。
其它适宜的聚合去污剂包括美国专利4,711,730(1987年12月8日授予Gosselink等人)的乙基封端或甲基封端1,2亚丙基对苯二酸酯-聚氧乙烯对苯二酸酯的聚酯类,美国专利4,721,580(1988年1月26日授予Gosselink)中的阴离子封端低聚酯类,其中阴离子封端含有得自于聚乙二醇(PEG)的硫代聚乙氧基、美国专利4,702,857(1987年10月27日授予Gosselink)中的嵌段聚酯低聚化合物,其具有化学式为x-(OCH2CH2)n-的聚乙氧封端,其中n为约12-43,且x为C1-C4烷基或较佳为甲基。这些专利均结合入本文作参考。
此外还包括美国专利4,877,896(1989年10月31日授予Maldonado等人)中的聚合去污剂,该文公开了一种阴离子封端,特别是磺芳酰基封端的对苯二酸酯,该专利结合入本文作参考。该对苯二酸酯含有非对称取代的氧-1,2-亚烷基氧单元。包括在美国专利4,877,896中的去污聚合物为具有聚氧乙烯亲水组分或上述(b)(ⅰ)疏水物组分范围内的C3氧化烯对苯二酸酯(丙烯对苯二酸酯)重复单元的物质。这种以这两个标准或取其之一为特征的聚合去污剂,在有阴离子表面活性剂的存在下特别受益于包含在本文中的多羟基脂肪酰胺。
若使用去污剂,通常含有本文洗涤剂组合物重的约0.01%-10.0%(重量),更典型地为约0.1%-5%,较佳为约0.2%-3.0%。
螯合剂
本文的洗涤剂组合物还可任选地含有一种或多种作为助洗剂添加剂物质的铁和镁的螯合剂。这类螯合剂可选自氨基羧酸盐、氨基膦酸盐、多官能取代的芳族螯合剂、及其混合物,这些均在下文定义。如果不受理论限制,可以确认这些物质的有利之处部分基于其形成可溶性螯合物而从洗涤溶液中去除铁和镁离子的特殊能力。
在本发明组合物中用作可选的螯合剂的氨基羧酸盐可具有一个或多个,最好至少2个亚结构如下的单元:
其中M为氢、碱金属、铵或取代铵(如乙醇胺)且x为约1-3,较佳为1。较佳的是,这些氨基羧酸盐不含有多于约6个碳原子的烷基或链烯基。实用的胺羧酸盐包括己二胺四乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、次氮基三乙酸、乙二胺四丙酸、三亚乙基四胺六乙酸、二亚乙基三胺五乙酸和乙醇二甘氨酸和这些酸的碱金属盐及铵和取代铵盐,以及它们的混合物。
当洗涤剂组合物中允许有极低含量的全磷时,以氨基膦酸盐用作本发明组合物中的螯合剂也是适宜的。具有一个或多个,较佳至少两个亚结构如下单元的化合物是有效的:
其中M为氢、碱金属、铵或取代铵,且x为约1-3,较佳为1。这类化合物包括乙二胺四(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)。较佳的是,这些氨基膦酸盐不含有多于约6个碳原子的烷基或链烯基。亚烷基可由亚结构共有。
多官能取代的芳族螯合剂也可用于本文的组合物中。这些物质可含通式如下的化合物:
其中至少一个R为-SO3H或-COOH或其可溶性盐及其混合物。美国专利3,812,044(1974年5月21日授予Connor等人)中公开了多官能取代的芳族螯合剂和多价螯合剂,在此结合入本文作参考。这类较佳的酸式化合物为二羟基二磺基苯,如1,2-二羟基-3,5-二磺基苯。碱性洗涤剂组合物可含以碱金属、铵或取代铵(如单乙醇或三乙醇胺)盐形成的这类物质。
若使用这些螯合剂,其含量一般为本文洗涤剂组合物重量的约0.1%-10%。更佳的是,螯合剂为这种组合物重量的约0.1%-3.0%。
去泥污/抗再沉积剂
本发明的组合物还可任选地含有具有去泥污和抗再沉积性能的水溶性乙氧化胺,含这些化合物的颗粒状洗涤组合物一般含约0.01%-10.0%(重量)的水溶性乙氧化胺:液体组合物中一般含量为约0.01%-5%。这类化合物最好选自下列构成的物组:
(2)化学式如下的乙氧化二胺:
(3)化学式如下的乙氧化聚胺:
(4)通式如下的乙氧化胺聚合物:
和(5)上述物质的混合物;其中A1为
R为H或C1-C4烷基或羟烷基;R1为C2-C12亚烷基、羟亚烷基、亚链烯基、亚芳基或亚烷芳基、或为具有约2-20个氧化烯单元的C2-C3氧化烯部分、条件是不形成O-N键;每个R2为C1-C4或羟烷基、-L-X部分、或两个R2一同形成-(CH2)r,-A2-(CH2)s-部分,其中A2为-O-或-CH2-,r为1或2,s为1或2,且r+s为3或4;x为一非离子基团、阴离子基团或其混合物;R3为具有取代位置的取代的C3-C12烷基、羟烷基、链烯基、芳基或烷芳基;R4为C1-C12亚烷基、羟亚烷基、亚链烯基、亚芳基或亚烷芳基,或为具有2-约20个氧化烯单元的C2-C3氧化烯部分,条件是无O-O或O-N键形成;L为含聚氧化烯部分-[(R5O)m(CH2CH2O)n)-的亲水链,其中R5为C3-C4亚烷基或亚羟烷基,且m和n的数字应使得该-(CH2CH2O)n-部分含至少约50%(重量)的所述聚氧乙烯部分;对所述单胺而言,M为0-约4,n至少约为12;对所述二胺而言,M为0-约3,且当R1为C2-C3亚烷基、亚羟烷基或亚链烯基时,n至少约为6,而当R1不是C2-C3亚烷基、亚羟烷基或亚链烯基时,n至少约为3;对所述聚胺和胺聚合物而言,m为0-约10,且n至少约为3;P为3-8;q为1或0;t为1或0,条件是q为1时t为1;w是1或0;x+y+z至少为2;且y+z至少为2。最佳的去泥污-抗再沉积剂为乙氧化四亚乙基五胺。美国专利4,597,898(1986年7月1日授予Vander Meer)对乙氧化胺的实例做了进一步描述,在此结合入本文作参考。另一组较佳的去泥污/抗再沉积剂为公开在“欧洲专利申请111,965(Oh和Gosselink,1984年6月27日公开)中的阳离子化合物,在此结合入本文作参考。其它可使用的去泥污/抗再沉积剂包括公开在欧洲专利申请111,984(Gosselink,1984年6月27日公开)中的乙氧化胺聚合物;公开在欧洲专利申请112,592(Gosselink,1984年7月4日公开)中的两性离子聚合物;以及公开在美国专利4,548,744(1985年10月22日授予Connor)中的氧化胺,这些专利均结合入本文作参考。
其它本领域公知的去泥污和/或抗再沉积剂也可用于本文的组合物。另一类优选的抗沉积剂包括羧甲基纤维素(CMC)物质。这些物质是本领域公知的。
增白剂
在本文的洗涤剂组合物中可掺入本领域已知的任意荧光增白剂或其它增白剂。
用在洗涤剂组合物中的增白剂的选择取决于多种因素,如洗涤剂类型、存在于洗涤剂组合物中的其它组分的物质、洗涤水温、搅拌程度以及洗涤物质占洗涤容器尺寸的比率。
增白剂的选择还取决于待清洗物料的类型,如棉制品、合成制品等。由于多数衣物洗涤剂产品用来清洗多种织物,该洗涤剂组合物应含有对多种织物有效的增白剂混合物。当然,必要的是,这一增白剂混合物的各组分应是相容的。
可有效用于本发明的市售的荧光增白剂可细分成小类,它包括(但不必限于)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、5和6元环杂环的衍生物、和其它杂项剂。这类增白剂的实例公开在“The Production and Application of fluorescent Brightening Agents”(M.Zahradnik,Publishedby John Wiley & Sons,New York,1982)中,在此结合入本文供参考。
可有效用于本发明的芪衍生物包括(但不必限于)双(三嗪基)氨基芪衍生物;芪的双酰氨基衍生物;芪的***衍生物;芪的噁二唑衍生物;芪的噁唑衍生物以及芪的苯乙烯基衍生物。
可用于本发明中的某些双(三嗪基)氨基芪的衍生物可由4,4′-二胺-芪-2,2′-二磺酸制备。
可用于本发明的香豆素衍生物包括(但不必限于)在3-位,在7-位及在3-位和7-位取代的衍生物。
可用于本发明的羧酸盐衍生物包括(但不必限于)富马酸衍生物;苯甲酸衍生物;p-对亚苯基-双-丙烯酸衍生物;萘二甲酸衍生物;杂环酸衍生物;以及肉桂酸衍生物。
可有效用于本发明的肉硅酸衍生物还可细分成多组,包括(但不必限于)肉桂酸衍生物,苯乙烯唑类,苯乙烯苯并呋喃,苯乙烯噁二唑,苯乙烯***和苯乙烯多苯(如公开在Zahradnik的参考文献第77页)。
苯乙烯唑可进一步分为苯乙烯苯并噁唑、苯乙烯咪唑和苯乙烯噻唑(如公开在Zahradnik参考文献78页)。要理解到,这三种明确给出的细分类可不必反映将苯乙烯唑细分入的分组的详尽目录。
可有效用于本发明的另一类别的荧光增白剂为公开在The Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,第3卷,第737-750页(John Wiley & Son,Inc.,1962)中的第741-749页的二苯并噻吩-5,5-二氧化物的衍生物(在此结合入本文作参考),还包括3,7-二氨基二苯并噻吩-2,8-二磺酸5,5二氧化物。
可有效用于本发明的另一类别的荧光增白剂包括吡咯,为5元环杂环的衍生物。可将它们进一步细分成单吡咯和双吡咯。单吡咯和双吡咯的实例公开在Kirk-Othmer参考文献中。
可有效用于本发明的再一类增白剂为6元环杂环衍生物,其公开在Kirk-Othmer参考文献中。这类化合物的实例包括衍生于吡嗪的增白剂和衍生于4-氨基萘亚甲基酰胺的增白剂。
除已经讨论的增白剂外,杂项剂也可有效用作增白剂。这类杂项剂的实例公开在Zahradnik参考文献的93-95页,且包括1-羟基-3,6,8-芘三磺酸;2,4-二甲氧基-1,3,5-三嗪-6-基-芘;4,5-二-苯基咪唑啉酮二磺酸;以及吡唑啉-喹啉衍生物。
可有效用于本发明的荧光增白剂的其它具体实例为美国专利4,790,856(1988年12月13日授予Wixon)中确定的那些物质,在此结合入本文供参考。这些增白剂包括来自Verona的PhorwhiteTM增白剂系列。公开在该文献的其它增白剂包括:可由Ciba-Geigy购得的Tinopal UNPA、Tinopal CBS和Tinopal 5BM;可由在意大利的Hilton-Davis购得的Arctic White CC和Artic White CWD;2-(4-苯乙烯基苯基)-2H-萘酚[1,2-d]***;4,4′-双-(1,2,3-***-2-基)-芪;4,4′-双(苯乙烯基)双苯基;及y-氨基香豆素。这些增白剂的具体实例包括4-甲基-7-二乙基氨基香豆素;1,2-双-(苯并咪唑-2-基)乙烯;1,3-二苯基吡唑啉;2,5-双-(苯并噁唑-2-基)噻吩;2-苯乙烯基-萘并-[1,2-d]噁唑;以及2-(芪-4-基)-2H-萘并-[1,2-d]***。
可有效用于本发明的其它荧光增白剂包括美国专利3,646,015(1972年2月29日授予Hamilton)中所公开的那些增白剂,在此结合入本文作参考。
抑泡剂
用于减少或抑制泡沫形成的已知或将已知的化合物可掺入本发明组合物中。希望加入这种物质(此后称“抑泡剂”)是因为本文的多羟脂肪酰胺表面活性剂可提高洗涤剂组合物的泡沫稳定性。当洗涤剂组合物包含较多的与多羟脂肪酰胺表面活性剂相结合的起泡表面活性剂时,抑泡作用便特别重要。对欲用于前装式自动洗衣机的洗涤剂组合物而言,特别需要抑泡。这种机器的典型特征是,盛载衣物及洗涤水的滚筒有一水平轴且滚筒绕该轴旋转运行。这类的搅拌会导致高泡形成,并从而降低清洗性能。在热水洗涤和在表面活性剂浓度高的条件下,使用抑泡剂也特别重要。
可采用很多种物质作为本文组合物中的抑泡剂。抑泡剂对本领域普通技术人员来说是熟知的。在例如Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,第3版,第7卷,第430-447页(John Wiley & Sons,Inc.,1979)中对它们作了一般性描述。特别有意义的一类抑泡剂包括单羧酸脂肪酸及其水溶性盐。对这些物质的论述见美国专利2,954,347(1960年9月27日授予Wayne St.John),该专利在此结合入本文作参考。用作抑泡剂的单羧酸脂肪酸及其盐一般具有约10-24个碳原子,较佳为12-18个碳原子的烃基链。适宜的盐包括碱金属盐(如钠、钾及锂的盐)、铵盐和链烷醇铵盐。这些物质是洗涤剂组合物抑泡剂的优选类型。
洗涤剂组合物也可含有非表面活性抑泡剂。这种抑泡剂例如包括下列:高分子量烃类、如石蜡、脂肪酸酯类(如脂肪酸甘油三酯)、单价醇的脂肪酸酯类、脂族C18-C40酮类(如硬脂酮)类等。其他的抑泡剂包括N-烷基化氨基三嗪,如三至六烷基蜜胺或二至四烷基二胺氯三嗪,后者为氰尿酰氯与2或3摩尔含1-24个碳原子的伯胺或仲胺形成的产物;环氧丙烷;以及单硬脂基磷酸盐,如单硬脂醇磷酸酯和单硬脂基二碱金属(如Na、K、Li)磷酸盐和磷酸酯。如石蜡和卤化石蜡的烃类也可以液态使用。液体烃应在室温和常压下为液态,其倾点在约-40℃-5℃范围内,其最低沸点不低于约110℃(常压)。还应注意使用的含蜡烃熔点最好低于约100℃。烃构成洗涤剂组合物的优选型抑泡剂。对烃抑泡剂的描述见美国专利4,265,779(1981年5月5日授予Gandolfo等人),在此结合入本文作参考。这样的烃包括含约12-70个碳原子的脂族、脂环族、芳族及杂环的饱和及不饱和烃。术语“石蜡”在被用来讨论这一抑泡剂意味着包括真石蜡与环烃的混合物。
另一种非表面活性剂抑泡剂的优选类型含有聚硅氧烷抑泡剂。这一形式包括使用聚有机硅氧烷油(如聚二甲基硅氧烷)、分散或乳化聚有机硅氧烷油或树脂以及聚有机硅氧烷与二氧化硅颗粒的结合,其中聚有机硅氧烷被熔融化学吸附到硅石上。硅氧烷抑泡剂是本领域熟知的且公开在美国专利4,265,779(1981年5月5日授予Gandolfo等人)和欧洲专利申请No.89307851.9(Starch,M.S.,1990年2月7日公开)中,在此均结合入本文作参考。
其它硅氧烷抑泡剂公开于美国专利3,455,839中,该专利涉及用于去泡水溶液的组合物及制备方法,该溶液中掺入了少量的聚二甲基硅氧烷液体。
对硅氧烷和硅烷化硅石混合物的描述见如德国专利申请DOS2,124,526。颗粒状洗涤剂组合物中的硅氧烷消泡剂和泡沫控制剂公开在美国专利3,933,672(Bartolotta等人)和美国专利4,652,392(Baginski等人,1987年3月24日授予)中。
用于本文的典型硅氧烷基抑泡剂为抑泡所需量的泡沫控制剂,其基本组成为:
(ⅰ)聚二甲基硅氧烷液体,其25℃下粘度约为20cs-1500cs;
(ⅱ)每100重量份(ⅰ)从约5-约50份的硅氧烷树脂,该树脂由(CH3)3SiO1/2单元和SiO2单元组成,(CH3)3SiO1/2单元对SiO2单元的比率为0.6∶1至约1.2∶1;以及
(ⅲ)每100重量份(ⅰ)从约1-20份的固体硅胶。
对任意用于自动洗衣机的洗涤剂组合物来说,形成的泡沫量不应达到溢出洗衣机的程度。使用抑泡剂时,其含量最好为“抑泡量”。所谓“抑泡量”意指组合物配方可选择的泡沫控制剂的含量,该量足以控制泡沫以得到用于自动洗衣机中的低泡洗衣剂。泡沫控制剂的量随所选用的洗涤剂表面活性剂的不同而变。例如,与用低泡表面活性剂相比,含高泡表面活性剂要使用较多的泡沫控制剂以达到所需的泡沫控制效果。一般,在低泡洗涤剂组合物中应掺入足够量的抑泡剂以使在自动洗衣机的洗涤期(即在预定的洗涤温度和浓度条件下于水溶液中搅拌洗涤剂时)形成的泡沫不超过洗涤机盛桶无载体积的约75%,较佳为该泡沫不超过所述无载体积的约50%,其中该无载体积确定为盛桶总体积与水和衣物所占体积之差。
本文的组合物一般含0%-约5%的抑泡剂。当采用一元羧酸脂肪酸及其盐作为抑泡剂时,其典型含量至多为洗涤剂组合物重量的约5%,较佳采用约0.5%-约3%的脂肪一元羧酸盐抑泡剂。硅氧烷抑泡剂所用的典型含量至多为洗涤剂组合物重的约2%,当然也可采用更高含量。其上限实质上是实用性的,这主要因为考虑了降低成本和以低含量有效控制泡沫的效率因素。所用的硅氧烷抑泡剂较佳为约0.01%-1%,更佳为约0.25%-0.5%。本文所用的这些重量百分数是以包括了可用于与聚有机硅氧烷结合的任意硅石以及任意可采用的添加剂物质在内为基所得值。一元硬脂基磷酸盐抑泡剂的典型用量范围为组合物重的约0.1%-2%。
烃抑泡剂的典型用量范围为约0.01%-5.0%,不过也可采用更高的含量。
其它组分
各种可用于洗涤剂组合物中的其它组分可包括在本文的组合物中,它包括其它活性组分、载体、水溶助长剂、操作助剂、染料或颜料、液体配制溶剂等等。
液体洗涤剂组合物可含水和其它溶剂作载体。低分子量的伯醇或仲醇是适宜的,如甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇。一元醇对增溶表面活性剂来说较好,但也可使用多元醇,如那些含有2-约6个碳原子及2-约6个羟基的多元醇(如丙二醇、乙二醇、丙三醇和1,2-丙二醇)。
本文洗涤剂组合物的配制最好使得在其用于含水清洗操作期间,洗涤水的pH在约6.5-11之间,较佳为约7.5-10.5之间。液体制品配方的pH值较佳在约7.5-9.5之间,更佳约在7.5-9.0之间。将pH控制在推荐使用范围的技术包括使用缓冲剂、碱、酸等等,且这些技术为本领域技术人员所公知。
本发明进一步提供了一种提高含有聚合分散剂和洗涤剂表面活性剂的洗涤剂效力的方法,它是通过在该组合物中额外配合至少约1%(重量)的前面描述过的多羟基脂肪酰胺完成的。
本发明进一步提供了一种洗涤物品(如纤维、织物、硬表面、皮肤等)的方法,是通过用含一种或多种阴离子、非离子或阳离子表面活性剂、至少约0.5%(重量)聚合分散剂和至少1%多羟基脂肪酰胺的洗涤剂组合物与所说物品相接触。
这里讨论过的优选表面活性剂、聚合分散剂和补充成分,以及这些材料在组合物中的优选含量,也都是上述方法中所优选的。
实验
这举例说明了一种生产供本文使用的N-甲基、1-脱氧葡糖基十二酰胺表面活性剂的方法。尽管熟练化学家可以改变设备构造,但是适合这里使用的一种设备包括一个3升四口烧瓶,烧瓶装着一个马达驱动的搅棒搅拌器和一个长度足以接触到反应介质的温度计,***其它两个口装着一个氮气吹气管和一个大孔侧臂(注意:大孔侧壁在非常迅速地生成甲醇的情况下是很重要的),大孔侧臂连着一个有效的收集冷凝器和真空出口管,后者连着氮气排气管和真空计,然后与抽风机和排气阀连接。一个500瓦带有可调控温器(“Variac”)的加热套用来给反应加热,这个套放在实验室支架上,能够容易地升降,以进一步控制反应温度。
在烧瓶中加入N-甲基葡糖胺(195克,1.0摩尔,Aldrich,M4700-0)和甲基月桂酸盐(Procter & Gamble CE 1270,220.9克,1.0摩尔),在氮气吹扫下,边搅拌边加热该固/液混合物,形成一熔化物(约25分钟),当熔化物温度达到145℃时,加入催化剂(脱水粉状碳酸钠,10.5克,0.1摩尔,J.T.Baker),关闭氮气吹气口,调节抽风机和氮气排气管,使真空度达到5英吋(5/31atm)汞柱,从这一点起,通过调可调控温器和/或升或降加热套筒来保持反应温度为150℃。
在7分钟之内,第一批甲醇气泡在反应混合物液面上出现,紧接着有一个剧烈反应,蒸馏甲醇直至它的速度降下来,调节直空度为约10英吋(10/31atm)汞柱,按如下提高真空度(以英吋汞柱为单位):在3分钟为10,7分钟为20,10分钟为25。从开始有甲醇生成之时起,加热并搅拌11分钟,有带泡沫的不连续的产物伴随而来,把产物冷却并凝固。
实施例
下面的实施例是对本发明组合物进行举例说明,而不是对本发明范围的限制,所说的范围是由后面的权利要求所限定的。
实施例1-4
这些实施例说明的是含有多羟基脂肪酰胺和聚合分散剂的重垢粒状洗涤剂组合物。
基粒 1 2 3 4
C14-15烷基硫酸盐 16.5 16.5 11.0
C14-15烷基乙氧基(2.25)
硫酸盐 3.7
C12-18烷基硫酸盐 16.5
N-甲基N-1-脱氧葡糖基
椰子酰胺 5.5 5.5 5.5 7.3
沸石A 15.0 30.1 30.1 18.0
柠檬酸钠 7.5
碳酸钠 18.5 18.5 18.5 18.5
硅酸钠 5.0 2.5 2.5 2.5
硫酸钠 12.0 12.0 12.0 17.1
聚丙烯酸钠(4500MW) 1.5 4.5 3.0 2.0
聚乙二醇(8000MW) 1.1 1.0 3.0
乙氧化
四亚乙基五胺 2.0 3.0
掺混
柠檬酸 8.0
其它 8.4 2.4 1.9 2.9
余量水 7.0 7.0 7.0 7.0
100.0 100.0 100.0 100.0
实施例1-4的配方优选使用在1400ppm(以洗涤水的重量为基准)和低于约50℃的条件下。上述实施例的工艺过程是:把这些基本颗粒成分混合成淤浆,再进行喷雾干燥,使剩余水分为约4-8%,在旋转混合鼓中,使其余干燥配料以粒状或粉末状与该喷雾干燥的颗粒进行混合,再喷雾上液体配料(非离子表面活性剂和香料)。
实施例5-10
以下实施例说明的是含有多羟基脂肪酰胺和聚合分散剂的重垢液体组合物。
成分 5 6 7 8
N-甲基N-1-脱氧葡糖基椰子酰胺 4.2 3.1 3.1 8.5
C14-15烷基乙氧基(2.25)硫酸盐 12.6 9.3 8.5
C12-18烷基乙氧基(2.5)硫酸盐 6.2
C12-14烷基硫酸盐 3.1
C12-14烷基乙氧化物 3.4 2.5
十二烷基三甲基氯化铵 0.5 0.2
十二碳烯基琥珀酸盐 5.0
柠檬酸盐 3.4 15.0 5.0
TMS/TDS(80/20)*3.4
C12-14脂肪酸 3.0 3.0
氧二琥珀酸盐 20.0
乙氧化四亚乙基五胺 2.0 0.5 2.0
聚丙烯酸盐(4500MW) 2.5 2.5
硅油(抑泡剂) 0.9 0.9
其他(酶、增白剂、释放剂、
稳定剂等等) 15.3 14.0 12.5 16.3
水 52.2 50.2 51.2 54.0
100.0 100.0 100.0 100.0
*TMS/TDS是酒石酸盐单琥珀酸盐/酒石酸盐二琥珀酸盐
组份 9 10
N-甲基N-1-脱氧葡糖椰子酰胺 5.5 5.5
C12-13烷基乙氧化物(6.5mol) 2.5 2.5
C14-15烷基乙氧化物(2.25)硫酸盐 17.0 17.0
C12-14脂肪酸 3.0 3.0
十二烷基三甲基氯化胺 0.2 0.2
柠檬酸 1.0 1.0
单乙醇胺 2.5 2.5
乙氧化四亚乙基五胺 1.5 3.0
聚乙二醇(8000MW) 3.0 3.5
其它和溶剂 余量 余量
100.0 100.0
实施例5-10优选在约2000ppm(以洗涤水重量为基准)、洗涤温度低于50℃的条件下使用。这些组合物的制备过程是:把非水溶剂、表面活性剂水浆料或水溶液、熔化的脂肪酸、聚羧酸盐助洗剂和其它盐的水溶液、含水乙氧化四亚乙基五胺、缓冲剂、苛性碱和余量水搅和在一起,或用柠檬酸水溶液或用氢氧化钠水溶液调节pH值为约8.5,调节完pH值之后,加入最后组分,如去污剂、酶、着色剂和香料,搅拌该混合物直至达到一均相。
实施例11
下面是另一种制备本文中使用的多羟基脂肪酰胺的方法。所用反应混合物包括:84.87克脂肪酸甲基酯(来源:Procter & Gamble的甲基酯CE1270),75克N-甲基-D-葡糖胺(来源:Aldrich化工公司的M4700-0),1.04克甲氧化钠(来源:Aldrich化工公司的16,499-2),和68.51克甲醇。反应器包括一个标准回流装置,其上装有一个干燥管、冷凝器和搅棒。在该过程中,在氩气保护下,边搅拌边将N-甲基葡糖胺与甲醇混合,加热以更好地混合(搅棒、回流),15-20分钟之后,当溶液达到所希望的温度时,加入酯和甲氧化钠催化剂。间歇地取走一些试样以控制反应过程,但要注意溶液到63.5分钟才完全清澈,事实上,认为到这一点上反应近于完成,将反应混合物回流4小时,除去甲醇之后,回收的粗产物重156.16克,经过真空干燥和提纯,回收的精纯产物总量为106.92克。然而,产量百分率的计算不以这个量为基准,因为在反应过程中定期地取走了一些试样,使得总产量百分率这个值已失去了意义。该反应可以在反应物占80%至90%浓度下进行长达6小时,生成有极少量副产物的产物。
以下不是对本发明进行限制,而仅仅是进一步说明本技术的另外方面,配方师在用这种多羟基脂肪酰胺来制备各种各样的洗涤剂组合物时,会考虑到这些方面。
人们容易理解,由于这种多羟基脂肪酰胺具有酰胺键,所以它们在强碱或强酸条件下容易有些不稳定。虽然允许某些分解,但这些材料在不过分长的时间优选可经受的pH值不大于11,最好不大于10也不小于3,成品(液体)的pH值一般为7.0-9.0。
在制备多羟基脂肪酰胺过程中,一般需要至少部分地中和碱性催化剂,该催化剂是用来形成酰胺键的。虽然任何酸都可以用于此用途,洗涤剂配方师们还是应该知道,所用的酸是一种简便、方便的物质,是一种能提供阴离子的酸,该酸在成品洗涤剂组合物中也是有用而且受欢迎的。例如,柠檬酸可以用于中和用途,产生的柠檬酸盐离子(大约1%)可以留在大约40%的多羟基脂肪酰胺浆料中,一起泵送入整个洗涤剂生产过程的随后生产步骤中。也可以类似地使用酸式材料,如氧二琥珀酸盐、次氮基三醋酸盐,亚乙基二胺四醋酸盐,酒石酸盐/琥珀酸盐,等等。
从椰子烷基(主要是C12-C14)脂肪酸衍生的多羟基脂肪酰胺比它们的牛油烷基(主要是C16-C18)对应物的溶解性大,因此,在液体组合物中配用C12-C14材料多少要容易一些,也更易溶于冷水洗涤浴中。然而C16-C18材料也是很有用的,尤其是在用温到热的洗涤水的环境中。确实,C16-C18材料可能是比它们的C12-C14对应物更好的洗涤剂表面活性剂。因此,当配方师对一个给定配方中用的多羟基脂肪酰胺进行具体选择时,可能希望平衡易生产与效力的比。
人们也会明白,可以通过在脂肪酸部分有不饱和点和/或支链来提高多羟基脂肪酰胺的溶解性,这样,诸如从油酸和异硬脂酸衍生的多羟基脂肪酰胺这种材料比它们的正构-烷基对应物的可溶性要大。
同样,由二糖化物、三糖化物等等制备的多羟基脂肪酰胺的溶解性一般要比由它们的一糖化物衍生的对应物要高一些,当配制液体组合物时,高溶解性可能特别有帮助。再者,与常用烷基苯磺酸盐(“LAS”)表面活性剂配合使用做洗涤剂的多羟基脂肪酰胺,当其多羟基是以麦芽糖衍生而来时,它显然效果特别好。虽然不是要用理论来限定,显而易见,LAS与高糖化物(如麦芽糖)衍生的多羟基脂肪酰胺的配合造成了水介质中界面张力的显著而且意想不到的下降,因而加强了最终洗涤效力。(下面描述的是制备由麦芽糖衍生的多羟基脂肪酰胺)。
多羟基脂肪酰胺不仅可以从纯化糖制得,而且可以从水解淀粉制得,水解淀粉如玉米淀粉、土豆淀粉或任何其它的常用植物提取的淀粉,它包含配方师所希望的单、二、等糖化物。从经济观点出发,这是特别重要的。因此,使用“高葡萄糖”玉米糖浆、“高麦芽糖”玉米糖浆等会是既方便又实惠的。脱木质的水解纤维素纸浆也可以提供制备多羟基脂肪酰胺的原料来源。
如上所述,从单高糖化物如麦芽糖、乳糖等衍生的多羟基脂肪酰胺比它们的葡萄糖对应物容易溶解一些,而且显而易见,可溶性高的多羟基脂肪酰胺能够帮助溶解它们的可溶性差一些的对应物达到不同的程度。因此,举例来说,配方师会选用含有高葡糖玉米糖浆的原材料,但是选择的糖浆要含有适量麦芽糖(如1%或更多)。一般来说,在更广的温度和浓度范围内,所得的多羟基脂肪酰胺混合物比“纯”葡糖衍生的多羟基脂肪酰胺显示出更好的溶解性能。因此,除了从经济好处上考虑要用糖混合物而不用纯糖反应物之外,在效力和/或易于配制方面,由混合糖制成的多羟基脂肪酰胺能够提供非常显著的优点。然而,在某些情况下,可能会注意到,脂肪酸麦芽糖酰胺含量高于约25%时,油脂去污效力有所减弱,当高于约33%时,发泡性有所丧失(所说百分率是混合物中,麦芽糖酰胺衍生的多羟基脂肪酰胺对葡糖衍生的多羟基脂肪酰胺的百分数)。根据脂肪酸部分链的长度,这会有所变化。那么一般来说,配方师选用这种混合物时,会发现应该选择多羟基脂肪酰胺混合物的一糖化物(如葡萄糖)与二或更高糖化物(如麦芽糖)的比例为约4∶1-99∶1。
从脂肪酯和N-烷基多元醇制备多羟基脂肪酰胺,能够在醇溶剂中,在30℃-90℃温度下进行,优选温度为50℃-80℃。举例来说,已经规定,液体洗涤剂配方师可以方便地在1,2-丙二醇溶剂中进行该过程,因为在该反应产物用于成品洗涤剂配方中之前,不需要把醇溶剂从产物中完全除去。同样,例如固体(一般是颗粒)洗涤剂组合物的配方师可以方便地在30℃-90℃下,在含有乙氧化醇的溶剂中进行该过程,乙氧化醇如乙氧化(ED3-8)C12-C14醇,如以NEODOL23EO6.5(Shell)出售的那些。当使用这样的乙氧基化物时,它们一般不含显著量的非乙氧化醇,最好不含显著量的单乙氧化醇。(“T”牌号)
虽然制备多羟基脂肪酰胺的方法本身不构成本发明的一部分,配方师还是可以发现下文描述了另一种合成多羟基脂肪酰胺的方法。
一般工业规模制备理想无环多羟基脂肪酰胺的反应顺序包括:步骤1-制备从所希望糖或糖混合物衍生的N-烷基多羟基胺,通过形成N-烷基胺和糖的加合物,接着在催化剂存在下与氢反应;接着步骤2-上述多羟基胺与最好是脂肪酯反应形成酰胺键。尽管适用于反应过程的步骤2中的多种N-烷基多羟基胺可以用现有技术中所公开的各种方法来制备,但下面的方法是简单可行的,而且利用了便宜糖浆做原料。应该明白,用这样的糖浆原料时,为了达到最好的效果,制备人员应该选择颜色相当浅的糖浆,最好是接近无色的(“水-白”)。
从植物提取的糖浆制备N-甲基多羟基胺
Ⅰ.形成加合物-下面是一个标准过程,其中将约420克、约55%的、加纳尔颜色低于1的葡糖溶液(玉米糖浆,约231克葡萄糖,约1.28摩尔)与约119克、约50%的甲基胺水溶液(59.5克甲基胺,1.92摩尔)进行反应。该甲基胺(MMA)溶液是用N2吹扫并保护,而且冷却至约10℃或以下,该玉米糖浆用N2吹扫并保护在温度约为10°-20℃下,在下面显示的反应温度条件下,将玉米糖浆缓慢加到MMA溶液中,在各指定时间测定加纳尔颜色,时间以分钟计。
表1
时间以分钟计: 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 - - -
从以上数据可以看出,当温度高于约30℃和在约50℃时,该加合物的加纳尔颜色要差得多,而且加合物的加纳尔颜色低于7的时间只有约30分钟。为了较长时间的反应和/或保持时间,反应温度应该低于20℃。颜色好的葡糖胺,加纳尔颜色应该低于7,最好低于4。
在较低温度下形成加合物埋,同较高的胺对糖比例,可缩短加合物达到大体平衡浓度的时间。解释说明一下,胺对糖比例为1.5∶1摩尔比时,反应温度为30℃条件下,达到平衡要约2小时;为1.2∶1摩尔比时,用样条件下,时间至少要3小时。为了颜色好,要对胺与糖比例、反应温度和反应时间的配合进行选择,以达到基本平衡的转化,如高于约90%,优选高于约95%,更好要高于99%(以糖为基准),而且加合物颜色低于7,优选低于4,更好低于1。
用上述方法在低于20℃的反应温度条件下及不同加纳尔颜色的玉米糖浆,MMA加合物的颜色(在至少约2小时达到基本平衡之后)列在下表中:
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
从上面可以看出,为了使加合物绝对可被接受,糖原料必须是近似无色:当糖的加纳尔颜色约为1时,加合物有时是可以接受的,有时是不可接受的,当加纳尔颜色大于1时,产生的加合物是不可接受的。糖的原始颜色越好,加合物的颜色就越好。
Ⅱ.加氢反应-根据以下过程对上述加纳尔颜色为1或更少的加合物进行加氢。
把约539克在水中的加合物和约23.1克United Catalyst G49B镍催化剂加入一个1升高压釜中,用200磅/吋2的H2在20℃吹扫两次,将H2压强升高到1400磅/吋2,温度升高到50℃,然后压强升高到1600磅/吋2,温度保持在50-55℃约3小时,在这一点上反应物有95%氢化了,然后温度升到85℃约30分钟,用沉淀法分取反应混合物,过滤出催化剂,蒸发除去水和MMA之后,产物是约95%N-甲基葡糖胺,一种白色粉末。
用23.1克Raney镍催化剂,除了有以下改变之外,重复上述过程。催化剂要洗涤三次,催化剂放到反应器中,用200磅/吋2压力的H2将反应器吹扫两次,用H2给反应器加压1600磅/吋2约2小时,在1个小时时,将气压放掉再把反应器加压到1600磅/吋2然后在200磅/吋2压力和20℃下,将加合物泵送入反应器中,用200磅/吋2的H2吹扫反应器,等等如上。
在各种情况下产生的产物是高于约95%的N-甲基葡糖胺,含有少于该葡糖胺的约10ppm的镍,而且溶液颜色小于约加纳尔2。
该粗N-甲基葡糖胺短时间暴露在约140℃,颜色稳定不变。
有好的加合物,该加合物有低糖含量(低于5%,最好低于1%)和好的颜色(少于7,优选少于4加纳尔,最好少于1)是重要的。
在另一个反应中,制备加合物是先把约159克约50%的甲基胺水溶液用N2在10-20℃下吹扫并保护起来,把约330克约70%的玉米糖浆(近乎水-白色)在50℃用N2进行脱气,然后在低于20℃条件下把该糖浆缓慢加到甲基胺溶液中,混合30分钟,有95%加合物生成,它是很淡的黄色溶液。
把约190克在水中的加合物和约9克的United Catalyst G49B镍催化剂加到一个200毫升高压釜中,在20℃下用H2吹扫三次,然后H2气压升到200磅/吋2,温度升到50℃,再把气压升到250磅/吋2,温度保持在50-55℃约3小时,产物在这一点上有95%氢化了,然后升温到85℃,约30分钟,除出水并干燥之后,产物是约95%的N-甲基葡糖胺,一种白色粉末。
还有一点很重要的是当H2气压低于1000磅/吋2时,要使加合物和催化剂之间的接触达到最少,以便葡糖胺中镍的含量为最小值。这个反应中N-甲基葡糖胺中镍的含量是约100ppm,与此相比,前面那个反应是少于10ppm。
下面进行的与H2反应是直接用来比较反应温度的影响。
按照类似于前面给出的一般过程,在不同温度下,用一个200毫升高压釜来制备加合物并进行加氢反应。
制备用于葡糖胺的加合物是通过将约420克约55%的葡糖(玉米糖浆)溶液(231克葡糖,1.28摩尔)(该溶液是用CarGill出的99DE玉米糖浆制成的,该溶液颜色少于加纳尔1)和约119克50%的甲基胺(59.5克MMA,1.92摩尔)(Air Products出的)掺和在一起而成的。
该反应过程如下:
1.把约119克50%甲基胺溶液放入一个N2吹扫过的反应器中,用N2保护并冷却到10℃以下,
2.在10-20℃用N2对该55%的玉米糖浆溶液进行脱气和/或吹扫,以除出溶液中的氧气,
3.慢慢地把玉米糖浆溶液加到甲基胺溶液中,并保持温度在20℃以下,
4.一旦所有的玉米糖浆溶液都加进去以后,搅拌约1-2小时,
加合物制成之后马上用于加氢反应中,或者在低温下贮存以防止进一步分解。
葡糖胺加合物加氢反应如下:
1.把约134克加合物(颜色少于加纳尔1)和约5.8克的G49B镍加到一个200毫升高压釜中,
2.在约20-30℃用约200磅/吋2的H2吹扫反应混合物两次,
3.用H2气加压到约400磅/吋2,温度升到约50℃,
4.将压强升到500磅/吋2反应3小时,保持温度在50-55℃,得试样1,
5.将温度升到85℃约30分钟,
6.用倾泌法分出产物并过滤除去Ni催化剂。得试样2。
恒温反应条件:
1.把约134克加合物和约5.8克G49B镍加到一个200毫升高压釜中,
2.在低温用约200磅/吋2H2吹扫两次,
3.用H2加压到约400磅/吋2,升温到50℃,
4.提高压强至约500磅/吋2,反应约3.5小时,保持温度在给定值。
5.用倾泌法分出产物并过滤除去镍催化剂,试样3是在50-55℃条件下,试样4是在75℃,试样5是在85℃(对于85℃反应时间约为45分钟)。
所有操作产生的N-甲基葡糖胺纯度都相似(约94%),而且刚反应完时加纳尔颜色都相似,但只有那个二级加热处理产生的产物才有良好的颜色稳定性,85℃操作在刚反应后颜色刚够上标准。
实施例12
下面是制备本发明的洗涤剂组合物中使用的N-甲基麦芽糖胺牛油(硬化的)脂肪酰胺的方法。
步骤1-反应物:麦芽糖单水合物(Aldrich,Lot 01318KW);甲基胺(40%重量,在水中)(Aldrich,Lot 03325 TM);Raney镍,50%浆料(UAD52-73D,Aldrich,Lot 12921 LW)。
把反应物加到玻璃衬管中(250克麦芽糖,428克甲基胺溶液,100克催化剂浆料-50克Raney镍),放到3升摇动高压釜中,高压釜是用氮气(3×500磅/吋2)和氢气(2×500磅/吋2)吹扫过的,并在H2室温条件下摇动,经一个周末,温度从28℃到50℃。把粗反应混合物通过一个带有硅胶塞的玻璃微纤维过滤器进行真空过滤2次,把滤液蒸浓成粘性物质,溶解在甲醇里,然后用旋转蒸发器除去甲醇/水,这样就用共沸点原理把最后残留在产物里的水除去了。在高度真空条件下进行最后的干燥,把粗产物溶解在回流的甲醇中,过滤冷却再结晶,过滤并把滤饼在真空35℃下干燥。这是#1馏份。把滤液蒸浓直到有沉淀物开始形成,贮存在冰箱中过一夜,把固体在真空下过滤并在真空下干燥,这是#2馏份。再把滤液蒸浓至一半体积,完成了再结晶过程,形成非常少的沉淀,加入少量甲醇,把溶液放在冰箱里过一个周末,在真空下过滤并干燥该固体物质。该混合固体含有N-甲基麦芽糖胺,在整个合成过程步骤2中使用这种N-甲基麦芽糖胺。
步骤2-反应物:N-甲基麦芽糖胺(来自步骤1的);硬化的牛油甲基酯;甲醇钠(25%在甲醇中);无水甲醇(溶剂);胺∶酯摩尔比为1∶1;催化剂初始含量为10摩尔%(w/r麦芽糖胺),升高到20摩尔%;溶剂用量50%(重量)。
在一个密封瓶里,把20.36克牛油甲基酯加热到它的熔点(在水浴中),然后将其倒入一个250毫升三口园底有机械搅拌的烧瓶里,烧瓶加热到约70℃,以防止酯固化,再另外把25.0克N-甲基麦芽糖胺与45.36克甲醇混合在一起,产生的浆料加到牛油酯中掺和好,加入1.51克25%的甲醇钠甲醇溶液,4小时之后反应混合物还没有透明,所以加入另外10摩尔%催化剂(总量达20摩尔%),反应继续一个晚上(大约68℃),这个时间以后混合物透明了。然后把反应烧瓶改变用于蒸馏,温度升高到110℃,在大气压下进行蒸馏60分钟,然后开始高真空度蒸馏,继续14分钟,这时的产物非常粘稠。把产物留在反应烧瓶中,在110℃(外部温度)下保持60分钟,把产物从烧瓶里刮下来并在***中磨碎一个周末,用旋转蒸发器除去***,把产物贮存在烘箱中一个晚上,磨成粉末。用硅胶从产物中除去剩下的N-甲基麦芽糖胺,把在100%甲醇中的硅胶浆料放在漏斗中,用100%甲醇洗涤几遍,把蒸浓产物试样(20克产物在100毫升100%甲醇中)放到硅胶上,用真空和几批甲醇洗液洗提几遍,把回收的洗提液蒸发至干(旋转蒸发器),剩余的牛油酯通过在乙酸乙酯中粉碎一个晚上,接着过滤而除去,滤饼真空干燥一夜,产物就是牛油烷基N-甲基麦芽糖酰胺。
在另一种方式中,上述反应过程的步骤1可以用工业用玉米糖浆来进行,该工业用玉米糖浆包含葡糖或葡糖与通常5%或更高麦芽糖的混合物,产生的多羟基脂肪酰胺和混合物可以用于本文的任何洗涤剂组合物中。
在又一种方式中,上述反应过程的步骤2可以在1,2-丙二醇或NEODOL中进行,根据配方师的意见,不是必须在反应产物用于配制洗涤剂组合物之前除去其中的丙二醇或NEODOL。而且根据配方师的意愿,可以用柠檬酸中和甲醇盐催化剂,形成柠檬酸钠,它可以留在多羟基脂肪酰胺中。
根据配方师的意愿,本文组合物可以含有或多或少的各种抑泡剂。一般来说,洗盘需要高泡,所以不用抑泡剂;在顶部装物的洗衣机中洗涤织物需要对泡沫有所控制;在前部装物洗衣机中洗涤织物需要对泡沫有相当程度的控制。在现有技术中已知的种种抑泡剂可以例行用在本文中。确实,为任何具体洗涤剂组合物选择抑泡剂或混合抑泡剂时,不仅要根据所用的多羟基脂肪酰胺的用量,而且要根据配方中有的其它表面活性剂来定。然而显而易见,与多羟基脂肪酰胺一起作用时,各种硅氧烷基抑泡剂比种种其它类型抑泡剂的效率高(即可以用量低一些),特别适用的是以X2-3419和Q2-3302为商标(Dow Corning)的硅氧烷抑泡剂。
有多种已知材料可供配方师选择以配制优选含有效去污剂的织物洗涤剂组合物(如参见美国专利3,962,152;4,116,885;4,238,531;4,702,857;4,721,580和4,877,896)。适用于此处的另外去污材料包括一种反应混合物的非离子齐聚酯化产物,该反应混合物含有一种C1-C4烷氧基为端基的聚乙氧基单元组成的原料(如CH3[OCH2CH2]16OH)、一种对苯二酰单元组成的原料(如二甲基对苯二酸酯)、一种聚(氧亚乙基)氧单元组成的原料(如聚乙二醇1500)、一种氧异亚丙基氧单元组成的原料(如1,2-丙二醇)和一种氧亚乙基氧单元组成的原料(如乙二醇),尤其是其中氧亚乙基氧单元:氧异亚丙基氧单元的摩尔比至少为0.5∶1。这样的非离子去污剂具有下列通式:
其中R1是低级(如C1-C4)烷基,尤其是甲基;x和y各是一个约6-100的整数:m是约0.75-30的一个整数;n是约0.25-20的一个整数;R2是H和CH3的混合基,以使氧亚乙基氧∶氧异亚丙基氧的摩尔比至少为约0.5∶1。
另一种适用于此处的优选去污剂是美国专利4,877,896中所描述的一般阴离子型去污剂,但条件是这样的去污剂基本不含HOROH型单体,其中R是丙烯或更高烷基。因此,例如美国专利4,877,896中的去污剂可以包括由二甲基对苯二酸酯、乙二醇、1,2-丙二醇和3-钠代磺基苯甲酸反应的产物,同时这些补充的去污剂可以包括:例如由二甲基对苯二酸酯、乙二醇、5-钠代磺基间苯二酸酯和3-钠代磺基苯甲酸反应的产物。这种剂优选用在粒状洗衣洗涤剂中。
配方设计师还指明,含非过硼酸盐漂白剂是有益的,在重垢型颗粒洗衣剂中尤其如此。多种过氧漂白剂为市场可购得的,并可用于本文,但它们之中的过碳酸盐是方便而经济的。因此,本文的组合物可含有固体过碳酸盐漂白剂,通常以其钠盐形式使用,其加入量为组合物重的3%-20%,更佳为5%-18%,且最佳为8%-15%。
过碳酸钠为化学式相应于2Na2CO3·3H2O2的加合物,且为一种市售的晶形固体。多数的市售物品含有低量的重金属螯合剂,如EDTA,1-羟基亚乙基1,1-双膦酸(HEDP)或氨基膦酸盐,这些都会在生产过程中混入。在本文的使用中,尽管过碳酸盐可不另加保护地混入洗涤剂组合物中,但本发明的较佳方案则采用该物质的稳定形式(FMC)。虽然可使用多种包覆层,但SiO2∶Na2O比率为1.6∶1至2.8∶1,较佳为2.0∶1的硅酸钠最为经济,其以水溶液形式使用并干燥以使硅酸盐固体含量达达碳酸盐重的2%-10%(通常为3%-5%),也可使用硅酸镁,并且一种如上文提及的螯合剂也可包含在涂层中。
晶形过碳酸盐的颗粒尺寸范围为350μm-450μm,平均值近似为400μm。包覆后,该晶体尺寸范围为400-600μm。
虽然通过在反应混合物中加入螯合剂可控制存在于用来生产过碳酸盐的碳酸钠中的重金属,但过碳酸盐还需要免受产品的其它组分中作为杂质存在的重金属的影响。已发现,产品中铁、铜和锰离子的总含量不应超过25ppm,且较佳应低于20ppm以避免对过碳酸盐稳定性的不能容许的有害作用。
实施例13
配料 重量%
C14-15烷基醇磺酸 13
C14-15烷基多乙氧基(2.25)磺酸 5.60
C12-13烷基多乙氧化物(6.5) 1.45
C12-14脂肪酸N-甲基葡糖酰胺 2.50
硅铝酸钠(如水合沸石A) 25.2
结晶层状硅酸盐助洗剂123.3
柠檬酸 10.0
碳酸钠 使洗涤pH=9.90
聚丙烯酸钠(m.w.2000-4500) 3.2
二亚乙基三胺五醋酸 0.45
Savinase20.70
6-壬酰氨基-6-氧桥基-过氧癸酸 7.40
过硼酸钠单水合物 2.10
壬酰氧苯磺酸 5.00
增白剂 0.10
1层状硅酸盐助洗剂是现有技术中已知的,优选的是层状硅酸钠,例如参见美国专利4,664,859(1987年5月12日授予H.P.Rieck.在此引入作参考)中的层状硅酸钠助洗剂。从Hoechst可买到商标为SKS-6的一种适用层状硅酸盐助洗剂。
2可从NOVO Nordisk A/S,Copenhagen买到。
前面提到的几种粒料中,更优选的是含有约0.0001%-2%(重量)活性酶和至少1%(重量)所说多羟基脂肪酰胺的那些,最好是其中的阴离子表面活性剂不是烷基苯磺酸盐表面活性剂。
实施例14
下面说明本发明的一种过硼酸盐漂白一加-漂白活化剂的洗涤剂组合物,它是通过在混合转筒中将列举的配料进行混合而制成。
在实施例中,沸石A是指含有约20%水的水合结晶沸石A,其平均颗粒尺寸为1-10,优选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用环氧乙烷(摩尔比1∶6.5)进行缩聚,并汽提未乙氧化的醇和单乙氧化的醇,也缩写为CnAE6.5T.;DTPA是指二亚乙基三胺五醋酸钠。
重量份
最终组合物 %(颗粒的)
基本颗粒151.97 100.0
AS 9.44 18.16
LAS 2.92 5.62
湿气(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 8000 1.18 2.27
非离子表面活性剂 0.46 0.89
碳酸钠 13.29 25.57
增亮剂(增白剂) 0.20 0.38
硅铝酸钠 9.11 17.53
DTPA 0.27 0.52
香料 0.20 0.38
NAPAA颗粒26.09 100.00
NAPAA 2.86 46.96
LAS 0.30 4.93
硫酸盐和其它 2.93 48.11
NOBS粒33.88 100.00
NOBS 3.15 81.19
LAS 0.12 3.09
PEG 8000 0.19 4.90
其他 0.42 10.82
沸石粒412.00 100.00
沸石A(包括结合水) 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
掺混
钠SKS-6
层状硅酸盐 15.84
蛋白酶(0.078mg/g活性) 0.52
过硼酸钠-水合物 1.33
柠檬酸 6.79
C12-C14N-甲基葡糖酰胺 1.58
最终组合物总量 100.00
1基粒是对列举配料的水搅和混合物进行喷雾干燥而生成的。
2所得的一种新制备的NAPAA湿滤饼试样,它一般由约60%水、约2%过氧酸有效氧(AVO)(相当于约36%NAPAA)和余量(约4%)未反应原料组成。该湿滤饼是NAAA(己二酸的单壬基酰胺)、硫酸和过氧化氢的反应粗产物,经加水急冷,接着过滤,用蒸馏水洗涤,磷酸盐缓冲剂洗涤,最后吸滤得到该湿滤饼。一部分湿滤饼在室温下空气干燥,得到一个干试样,它一般由约5%AvO(相当于约90%NAPAA)和约10%未反应原料组成。干燥时试样的pH为约4.5。
NAPAA粒是通过在一个CUISINART混和机中混合约51.7份干燥的NAPAA湿滤饼(含约10%未反应的)、约11.1份C12.3线性烷基苯磺酸钠(LAS)浆液(45%活化的)、约43.3份硫酸钠和约30份水而制成。干燥之后,这种颗粒(它们含有约47%NAPAA)是这样定尺寸的,即能通过第14号Tyler筛眼,而所有粒子都不能穿过第65号Tyler筛。过氧酸酰胺的平均粒子(聚集的)尺寸为约5-40微米,中间粒子尺寸为约10-20微米,这些是由Malvern粒子尺寸分析测定的。
3NOBS(壬酰基氧苯磺酸盐)颗粒是根据美国专利4,997,596(1991年3月5日授予Bowling等人)而制备的,该专利在此引入作为参考。
4沸石颗粒(含有下列组合物的)是通过在一个Eirich RO8能量转筒混合机中混合沸石A与PEG8000和CnAE6.5T而制成。
重量份数
干燥前 干燥后
沸石A(含结合水) 70.00 76.99
PEG8000 10.80 12.49
CnAE6.5T 8.40 9.72
自由水 10.80 0.80
PEG8000是以水溶液形式,含50%水,温度大约为55°F(12.8℃):CnAE6.5T是以液态形式,温度大约为90°F(32.2℃)。通过泵送穿过一个12元件静态混合机使这两种液体结合。产生的粘合剂材料的出口温度大约为75°F(23.9℃),粘度约为5000cps。通过该静态混合机的PEG8000与CnAE6.5T的比例各为72∶28。
Eirich R08能量转筒混合机是以间歇式进行操作的。首先称量34.1Kg粉末状沸石A投入混合机的锅内,开动混合机,先让锅反时针方向以约75转/分钟(rpm)进行转动,然后让转动叶片以1800rpm顺时针方向转动。把从静态混合机中出来的粘合剂材料泵送入装有沸石A的Eirich R08能量转筒混合机内。该粘合剂材料加料速度为约2分钟。混合机再继续进行混合1分钟,则一批的总时间为约3分钟,然后卸出这批,收集到纤维转鼓中。
重复分批步骤,直至收集到约225Kg湿产物。然后在流化床上,240-270°F(116-132℃)温度条件下,干燥这些卸出产物,这个干燥步骤除去了大部分自由水,使组合物变成前面描述的那样。混合机输入批量式产物的总能量大约是1.31×1012erg/kg,速度大约为2.18×109erg/kg-s。
实施例15
下面配方是一种适合在前载荷自动洗衣机(特别是在欧洲)所共有的相当高浓度下以及在很宽温度范围内使用的颗粒洗衣洗涤剂组合物。
成分 重量%
SOKALAN CP5(100%活性,如钠盐)13.52
DEQUEST 2066(100%如酸)20.45
TINOPAL DMS30.28
MgSO40.49
沸石A(脱水的2-5μ) 17.92
CMC(100%活性)40.47
Na2CO39.44
柠檬酸 3.5
层状硅酸盐SKS-6 12.9
牛油烷基硫酸盐(100%活性;钠盐) 2.82
C14-C15烷基硫酸盐(100%活性;钠盐) 3.5
C12-C15烷基 EO(3)硫酸盐 1.76
C16-C18N-甲基葡糖酰胺 4.1
DOBANOL C12-C15EO(3) 3.54
LIPOLASE(100,000LU/g)50.42
SAVINASE(4.0KNPU)61.62
香料 0.53
X2-341970.22
淀粉 1.08
十八烷醇 0.35
过碳酸钠(涂敷过的) 22.3
四乙酰基亚乙基二胺(TAED) 5.9
酞菁锌 0.02
水(来自沸石) 余量
1SOKALAN 是 Hoechst出的聚-丙烯酸/马来酸钠盐。
2Monsanto 牌号的五膦酰基甲基二亚乙基三胺。
3Ciba Geigy 出的任一种增白剂。
4Metasaliton 出的商标名为FINNFIX。
5LIPOLASE 是 NOVO出的脂解酶。
6SAVINASE 是 NOVO出的蛋白酶。
7X2-3419 是 Dow Corning出的一种硅氧烷抑泡剂。
制备这些颗粒的过程包括不同的塔式干燥、附聚、干燥添加等等,如下所示,其百分率是基于成品组合物的。
A.掺混以及通过塔吹干
用标准技术将下列成分搅和并塔式干燥。
SOKALAN CP5 3.52%
DEQUEST 2066 0.45%
TINOPAL DMS 0.28%
硫酸镁 0.49%
脱水沸石A 7.1%
CMC 0.47%
B.表面活性剂附聚物
B1.牛油烷基硫酸钠盐和C12-15EO(3)硫酸钠盐浆料进行附聚-根据下列配方(附聚物干燥之后,相对于洗涤剂配方来说的),把一种牛油烷基硫酸盐的50%活性浆料和一种C12-C15EO(3)硫酸盐的70%浆料与沸石A和碳酸钠进行附聚。
牛油烷基硫酸盐 2.82%
C12-C15EO(3)硫酸盐 1.18%
沸石A 5.3%
碳酸钠 4.5%
B2.C14-C15烷基硫酸盐、C12-C15烷基乙氧基硫酸盐、DOBANOL C12-C15EO(3)和C16-C18N-甲基葡糖酰胺进行附聚-C16-C18葡糖酰胺非离子物是在有DOBANOL C12-C15EO(3)存在下,在甲基酯与N-甲基葡糖胺的反应过程中合成的,C12-C15EO(3)作为熔点抑制剂,使反应进行中不形成所不希望有的环状葡糖酰胺。
获得由20%DOBANOL C12-C15EO(3)和80%C16-C18N-甲基葡糖酰胺组成的表面活性剂混合物,再与10%碳酸钠共附聚。
其次,上述粒子再与一种由C14-C15烷基硫酸钠盐、C12-C15EO(3)硫酸钠盐、沸石A和过量碳酸钠构成的高活性浆料(70%)共附聚。这种粒子在冷水中显示出C16-C18N-甲基葡糖酰胺的良好分散性。
这种粒子的全部配方附聚物干燥之后,相对于洗涤剂配方来说是:
C16-C18N-甲基葡糖酰胺 4.1%
DOBANOL C12-15EO(3) 0.94%
碳酸钠 4.94%
沸石A 5.3%
C14-C15烷基硫酸钠 3.5%
C12-15EO(3)硫酸钠 0.59%
C.干燥添加剂
添加下列成分。
过碳酸钠 22.3%
TAED(四乙酰基亚乙基二胺) 5.9%
Hoechst出的层状硅酸盐SKS6 12.90%
柠檬酸 3.5%
脂解酶Lipolase 0.42%
100,000LU/g
SAVINASE 4.0 KNPU 1.65%
酞菁锌(荧光漂白) 0.02%
D.喷雾
DOBANOL C12-15EO(3) 2.60%
香料 0.53%
E.抑泡剂
Dow Corning出的硅氧烷抑泡剂X2-3419(95%-97%高分子量线性硅氧烷;3%-5%疏水二氧化硅)与沸石A(2-5μ大小)、淀粉和十八烷醇粘合剂进行共附聚。该颗粒具有下列配方
沸石A 0.22%
淀粉 1.08%
X2-3419 0.22%
十八烷醇 0.35%
当这种洗涤剂制品用在欧式洗衣机中,如85克洗涤剂用在AEG牌洗衣机中,在30℃、40℃、60℃和90℃循环洗涤温度下,该洗涤剂成品显示出优异的溶解性,超群的效力和优异的控制泡沫性。
实施例16
在前述任一实施例中,脂肪酸葡糖酰胺表面活性剂可以用等量的麦芽糖酰胺表面活性剂、或者从植物糖来源衍生的葡糖酰胺/麦芽糖酰胺混合表面活性剂来替换,在组合物中使用乙醇酰胺显然有助于成品组合物的低温稳定性,再者,使用硫代甜菜碱(aka "sultaine")表面活性剂提供了优良的起泡性。
对于希望特别高泡组合物的情况,C14或更高脂肪酸用量优选为少于约5%,更好少于约2%,最好基本没有,因为它们会抑制泡沫产生。因此,高泡组合物配方中最好避免一定量的这种脂肪酸抑泡剂加到具有多羟基脂肪酰胺的高泡组合物中,和/或避免在成品组合物贮存过程中形成C14和更高脂肪酸。一个简单的方法是用C12酯反应物来制备本文的多羟基脂肪酰胺。有幸的是,使用氧化胺或硫代甜菜碱表面活性剂可以克服一些脂肪酸造成的抑泡效果。
配方师们想要在含相当高浓度(如10%以及更高)阴离子或诸如聚羧酸盐助洗剂这类多阴离子取代物的液体洗涤剂中添加阴离子任意增白剂时,会发现合适的作法是把增亮剂与水和多羟基脂肪酰胺预混合,然后把该预混合物加到成品组合物中。
聚谷氨酸或聚天冬氨酸分散剂可以有效地与沸石助洗洗涤剂一起使用。AE流体或薄片以及DC-544(Dow Corning)是这里适用的其它抑泡剂例子。
化工领域的熟练技术人员将会明白,用二-和更高糖化物如麦芽糖来制备本文中的多羟基脂肪酰胺,将导致形成这样的多羟基脂肪酰胺,其中线性取代物Z被“盖”了一个多羟基环结构。这样的材料完全可以考虑用在本文中而不违背本发明所公开和权利要求规定的精神和范围。
Claims (13)
2、如权利要求1所述的洗涤剂组合物,含有约3%-50%所说的多羟基脂肪酰胺,约5%-40%所说的(b)洗涤表面活性剂,和约0.5%-10%所说的聚合分散剂。
3、如权利要求2所述的洗涤剂组合物,其中所说的聚合分散剂含有至少约60%重量的下式单体单元:
其中:X、Y和Z各是选自于氢、甲基、羧基、羧甲基、羟基和羟甲基:M是成盐阳离子:n是约30-400。
4、如权利要求3所述的洗涤剂组合物,其中分散剂包括聚丙烯酸或其水溶性盐,其平均分子量为约2000-约10000。
5、如权利要求3所述的洗涤剂组合物,其中所说的分散剂包括丙烯酸盐/马来酸盐共聚物。
6、如权利要求5所述的洗涤剂组合物,其中所说共聚物的丙烯酸盐链段与马来酸盐链段的比例为约30∶1-1∶1,其平均分子量为约5000-75000。
7、如权利要求2所述的洗涤剂组合物,其中所说聚合分散剂是聚乙二醇。
8、如权利要求1所述的洗涤剂组合物,其中R1是甲基,R2是C9-C17烷基或链烯基,Z是还原糖衍生的。
9、如权利要求8所述的洗涤剂组合物,其中Z是-CH2-(CHOH)n-CH2OH,-CH(-CHOH)2-CHOR'-CHOH-CH2OH或CH(CH2OH)-(CHOH)n-1-CH2OH,R'是H或无环或脂族单糖化物或其混合物,n是3-5的一个整数,包括3和5在内。
10、如权利要求9所述的洗涤剂组合物,其中Z是-CH2-(CHOH)n-CH2OH,n为4。
11、如权利要求1所述的洗涤剂组合物,其中所说(b)洗涤表面活性剂包括烷基硫酸盐、烷基乙氧化硫酸盐、烷基酯磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基乙氧化物、烷基多糖苷、烷基酚基乙氧化物、石蜡磺酸盐,或它们的混合物。
12、如权利要求11所述的洗涤剂组合物,其中所说组分(b)洗涤表面活性剂占该组合物的约5%-40%,选自烷基苯磺酸盐、烷基乙氧化物、烷基硫酸盐、烷基乙氧化硫酸盐、烷基多糖苷、石蜡磺酸盐及它们的混合物。
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