CN1134169A - 纤维素酶织物调理组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了含有织物柔软活性剂和一种纤维素酶的织物柔软组合物,它被配制成在加到机械洗衣过程的漂洗循环的使用条件下,每升漂洗液中形成低于约50CEVU的有限的低水平纤维素酶活性。还公开了织物、特别是棉织物的机械处理方法,该方法包括在机洗过程的漂洗循环中用一种或多种阳离子型和/或非离子型织物柔软剂和含量低于每升漂洗液约50CEVU的纤维素酶处理织物。
Description
技术领域
本发明涉及在洗衣过程的漂洗循环中用来使织物具有柔软性并改进其外观的织物调理组合物。
本发明组合物含有织物柔软活性剂和一种纤维素酶,并被配制成在加到机械洗衣过程漂洗循环中的正常使用条件下能提供限定的低浓度的纤维素酶。
发明的背景
织物调理组合物、尤其是用在洗衣过程的漂洗循环中的织物柔软组合物是众所周知的。一般来说,这类组合物含有一种水不溶性季铵型织物柔软剂,最常用的是双长链烷基氯化铵。
在例如FR 2 481 712或GB-A-1 368 599中提到纤维素酶对织物的防粗糙作用,在EPA 269 168中公开了它们的织物护理作用,这些专利均在本文中全文引用作为参考。但是,所提到的纤维素酶主要是用在洗衣过程的主洗涤循环中使用的洗涤剂组合物里,在这方面已有一些商业应用。
尽管有这些报道,在漂洗时加入的织物柔软剂组合物中使用纤维素酶显然至今尚未实现商业化。其原因可能是一个要解决的潜在的问题是使这类组合物中的纤维素酶在贮存时具有可接受的稳定性。另一个原因可能是要解决在正常的洗涤剂洗涤循环后的漂洗循环中纤维素酶的使用效率这一潜在的问题。漂洗循环通常比洗涤循环中使用的时间较短、温度较低,而且如果漂洗循环和/或由于在洗涤循环中使用含纤维素酶的洗涤剂而转移过来的纤维素酶活性物遇到了纤维素酶活性太高的条件,会有损伤织物的危险。
已经发现,漂洗时加入的织物柔软剂组合物可以配制成含有纤维素酶,以便在正常使用条件下提供处在一定限度内的纤维素酶活性,从而改进织物的柔软性,而对织物耐磨性的影响可以接受。因此,本发明使得在织物柔软剂的整个常见pH范围内配制织物柔软组合物成为可能,包括对于传统的织物柔软活性剂的pH5至7的范围,同时在效率和织物安全性这两方面都得到改进。
发明的概述
本发明涉及含有一种或多种阳离子和/或非离子型织物柔软剂及一种纤维素酶的织物调理组合物,该组合物的纤维素酶含量使其在正常的洗涤漂洗循环的使用条件下能释放出有效量低于每升漂洗溶液约50CEVU(纤维素酶粘度单位)的纤维素酶。
本发明还涉及一种处理织物、尤其是棉织品的方法,该方法包括在洗涤过程的漂洗循环中用一种或多种阳离子和/或非离子型织物柔软剂和浓度低于每升漂洗液约50CEVU的纤维素酶处理织物。
发明的详细说明纤维素酶
可用在本发明组合物中的纤维素酶可以是任何细菌性或真菌性纤维素酯。例如在GB-A-2 075 028、GB-A-2 095 275和DE-OS-24 47 832中公开了合适的纤维素酶,这些专利在本文中全文引用作为参考。
这些纤维素酶的实例是由一种异常腐质霉(Humicola insolens)菌株(灰色腐质霉)、特别是由腐质霉菌株DSM1800和产生纤维素酶212的属于气单胞菌属的真菌产生的纤维素酶,以及由一种海洋软体动物(Dolabella Auricula Solander)的肝胰腺提取出的纤维素酶。
加到本发明组合物中的纤维素酶可以是无粉尘的颗粒形式,例如“小球”或“珠粒”,或者是液体形式,例如以悬浮在例如一种非离子型表面活性剂中或溶解在水基介质中的纤维素酶浓缩物的形式。
用在本发明中的优选纤维素酶的特征在于,根据在EPA 350 098(在本文中全文引用作为参考)中叙述的C14CMC法,在洗衣试验溶液中纤维素酶蛋白质浓度为25×10-6%(重量)时,能除掉至少10%的固定的放射性标记的羧甲基纤维素。
最优选的纤维素酶是在国际专利申请WO 91/17243中提到的那些,该专利在本文中全文引用作为参考。例如,适合用在本发明组合物中的一种纤维素酶制剂可以主要由一种均一的葡聚糖内切酶组分构成,它对由于对抗自异常腐质霉属DSM1800衍生得到的高纯度43kD纤维素酶而形成的一种抗体是免疫活性的,或者是这种43kD葡聚糖内切酶的同系物。
本发明的纤维素酶在本发明的织物调理组合物中的用量应当相当于其活性为约5-125 CEVU/克组合物,优选为约20-100CEVU/克组合物[CEVU=纤维素酶(当量)粘度单位,如WO 91/13136所述,该专利在本文中全文引用作为参考]。选择这样的纤维素酶用量,以便使临界纤维素酶活性达到某一水平,使得组合物在机洗过程的漂洗循环中释放出的起织物柔软作用的纤维素酶的有效量低于每升漂洗溶液约50CEVU,优选低于每升约30CEVU,更优选低于每升约25CEVU,最好是低于每升约20CEVU。本发明组合物在漂洗循环中的用量以提供每升漂洗溶液约5CEVU至约50CEVU纤维素酶为宜,优选每升约5至约30CEVU,更优选每升约10至约25CEVU,最好是每升约10至约20CEVU。阳离子或非离子型织物柔软剂
R1是(CH2)n-Q-T2或T3:
R2是(CH2)m-Q-T4、T5或R3;
R3是C1-C4烷基、C1-C4羟烷基或H;
R4是H、C1-C4烷基或C1-C4羟烷基;
T1、T2、T3、T4、T5是(相同或不同的)C11-C22烷基或链烯基;
n和m是1到4的整数;
X-是与柔软剂相容的阴离子。
烷基或链烯基链T1、T2、T3、T4和T5必须含有至少11个碳原子,优选至少16个碳原子。所述链可以是直链或支链。
牛脂是长链烷基和链烯基物质的方便和便宜的来源。特别优选其中的T1、T2、T3、T4和T5代表牛脂中典型的长链物质的混合物的那些化合物。
适合用在本发明的水基织物柔软组合物中的季铵化合物的具体实例包括:
1)N,N-二(牛脂酰氧基乙基)-N,N-甲基氯化铵;
2)N,N-二(牛脂酰氧基乙基)-N-甲基,N-(2-羟乙基)氯化铵;
3)N,N-二(2-牛脂氧基-2-氧代乙基)-N,N-二甲基氯化铵;
4)N,N-二(2-牛脂氧基乙基羰氧乙基)-N,N-二甲基氯化铵;
5)N-(2-牛脂酰氧基-2-乙基)-N-(2-牛脂氧基-2-氧代乙基)-N,N-二甲基氯化铵;
6)N,N,N-三(牛脂氧基乙基)-N-甲基氯化铵;
7)N-(2-牛脂氧基-2-氧代乙基)-N-(牛脂基)-N,N-二甲基氯化铵;和
8)氯化1,2-二牛脂氧基-3-三甲基铵丙烷;以及上述任何物质的混合物。
其中,化合物1-7是式(I)化合物的实例;化合物8是一种式(II)化合物。
特别优选的是N,N-二(牛脂酰氧基乙基)-N,N-二甲基氯化铵,其中牛脂链至少是部分不饱和的。
牛脂链的不饱和程度可以用相应脂肪酸的碘值(IV)测定,在本发明中IV值优选应在5到100的范围内,区分成IV高于或低于25的两类化合物。
实际上,对于由IV为5至25(最好是15至25)的牛脂酸制成的式(I)化合物,已发现顺/反异构体重量比大于约30/70、优选大于约50/50、更优选大于约70/30时,具有最佳的可浓缩性。
对于由IV高于25的牛脂酸制成的式(I)化合物,发现顺式与反式异构体的比例不那么重要,除非需要很高的浓度。
其它合适的式(I)和(II)的季铵化合物的实例可以用例如以下方法得到:-在以上化合物中,用例如椰油基、棕桐油基、月桂酰、油酰、蓖麻油酰、硬脂酰、棕榈酰等代替“牛脂基”,这些脂肪酰基链或是完全饱和的,或者最好是至少部分不饱和的;-在以上化合物中用乙基、乙氧基、丙基、丙氧基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基代替“甲基”;-在以上化合物中用溴、甲基硫酸根、甲酸根、硫酸根、硝酸根等代替“氯”。
实际上,阴离子只是作为带正电的季铵化合物的反离子存在。反离子的性质对于实施本发明并不重要。本发明的范围并不限定于任何特定的阴离子。
“胺前体”是指与上述季铵化合物相应的仲胺或叔胺,这些胺在本发明组合物中由于所声称的pH值而基本上质子化。
本发明的季铵或胺前体化合物在本发明组合物中的含量为约1%至约80%,这取决于组合物的使用情况,它可以稀释成活性物优选含量为约5-15%,或者浓缩成活性物优选含量为约15-50%、最好是约15-35%。
对于上述的织物柔软剂,本发明组合物的pH是一个重要参数。实际上,它影响季铵或胺前体化合物以及纤维素酶的稳定性,尤其是在长期贮存的条件下。
在本发明中所定义的pH是在净组合物经超离心分离出分散相之后于20℃下在连续相中测定的。对于这些组合物的最佳水解稳定性来说,在上述条件下测定的净相pH必须处在约2.0-4.5的范围内,优选为约2.0至约3.5。本发明组合物的pH可以通过加入质子酸来调节。
合适的酸的实例包括无机酸、羧酸(特别是低分子量的(C1-C5)羧酸)和烷基磺酸。合适的无机酸包括HCl、H2SO4、HNO3和H3PO4。合适的有机酸包括甲酸、乙酸、柠檬酸、甲磺酸和乙磺酸。优选的酸是柠檬酸、盐酸、磷酸、甲酸、甲磺酸和苯甲酸。
非离子型织物柔软剂也可用在本发明组合物中,最好是与阳离子型柔软剂一起使用。通常,这类非离子型织物柔软剂的HLB约为2到约9,更常见的是约3到约7。这类非离子型织物柔软剂本身或者与其它物质(例如下面将详述的单长链烷基阳离子型表面活性剂)混合时容易被分散。通过使用更多的单长链烷基阳离子型表面活性剂、与后面提到的其它物质的混合物、较热的水以及/或更强的搅拌,可以提高分散性。一般来说,所选择的物质应当是相对晶化的,熔点较高(例如>40℃),而且在水中溶解度较小。
本发明组合物中可任选加入的非离子型柔软剂的含量一般为约0.1%至约10%,最好是约1%至约5%。
优选的非离子型柔软剂是多元醇(或其酐)的脂肪酸偏酯,其中的醇或其酐含2到18、优选2到8个碳原子,各脂肪酸部分含12到30、优选16到20个碳原子。一般来说,这类柔软剂每分子中含1到3个、优选2个脂肪酸基。
酯的多元醇部分可以是乙二醇、丙三醇、聚(例如二、三、四、五和/或六)甘油、木糖醇、蔗糖、赤藓醇、季戊四醇、山梨醇或脱水山梨醇。特别优选脱水山梨醇酯和聚甘油单硬脂酸酯。
酯的脂肪酸部分通常由具有12到30个、优选16到20个碳原子的脂肪酸衍生形成,这类脂肪酸的典型实例是月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸硬脂酸和山萮酸。
可任选地用于本发明的极其优选的非离子型柔软剂是脱水山梨醇酯(它是山梨醇的酯化脱水产物)和甘油酯。
商品的脱水山梨醇单硬脂酸酯是一种合适的物质。也可以使用硬脂酸基/棕榈酸基重量比在约10∶1至约1∶10之间的脱水山梨醇硬脂酸酯及脱水山梨醇棕榈酸酯的混合物以及1,5-脱水山梨醇酯。
甘油和聚甘油酯,尤其是甘油、双甘油、三甘油和聚甘油单酯和/或二酯,优选单酯,是本发明的优选化合物(例如商品名称Radiasurf 7248的聚甘油单硬脂酸酯)。
适用的甘油和聚甘油酯包括硬脂酸、油酸、棕榈酸、月桂酸、异硬脂酸、肉豆蔻酸和/或山萮酸形成的单酯,以及硬脂酸、油酸、棕榈酸、月桂酸、异硬脂酸、山萮酸和/或肉豆蔻酸的二酯。当然,典型的单酯中会含有一些二酯和三酯等。
“甘油酯”还包括聚甘油酯,例如二到八甘油酯。聚甘油多元醇是由甘油缩合或表氯醇缩合使甘油部分通过醚链连接在一起形成的。优选聚甘油多元醇的单酯和/或二酯,酯肪酰基通常是先前对脱水山梨醇和甘油酯所提到的那些。
可用于本发明的其它的织物柔软剂在下述专利中有说明:1987年4月28日授予Toan Trinh、Errol H.Wahl、Donald M.Swartley和Ronald L.Hemingway的美国专利4,661,269;1984的3月27日授予Burns的美国专利4,439,335;以及美国专利3,861,870(Edwards和Diehl);4,308,151(Cambre);3,886,075(Bernardino);4,233,164(Davis);4,401,578(Verbruggen);3,974,076(Wiersema和Rieke);和4,237,016(Rudkin Clint和Young),所有上述专利均在本文中引用作为参考。
例如,可用于本发明的合适的织物柔软剂可以含一种、两种或所有三种下述织物柔软剂:
(a)高级脂肪酸与选自羟烷基亚烷基二胺和二亚烷基三胺及其混合物的一种多胺的反应产物(优选占约10%到约80%);和/或
(b)只含一个无环脂族长链C15-C22烃基的阳离子型含氮盐(优选占约3%至约40%);和/或
(c)有两个或更多个无环脂族长链C15-C22烃基或一个上述基团和一个芳烷基的阳离子型含氮盐(优选占约10%至约80%);
(a)、(b)和(c)的优选百分数是占本发明组合物中织物柔软剂组分重量的百分数。
下面是关于上述(a)、(b)和(c)柔软剂组分的一般说明(包包括一些具体实例,这些实例说明了本发明,但并不对其构成限制)。
组分(a):本发明的柔软剂(活性物)可以是高级脂肪酸与选自羟烷基亚烷基二胺和二亚烷基三胺及其混合物的一种多胺的反应产物。这些反应产物是由于多胺的多官能结构而形成的几种化合物的混合物。
优选的组分(a)是选自反应产物混合物或混合物中某些选定组分的一种含氮化合物。更具体地说,优选的组分(a)是从以下物质中选择的一种化合物:
(iii)化学式如下的取代的咪唑啉化合物:其中R1和R2的定义如上;
(vi)它们的混合物。
组分(a)(i)有Mazer化学公司的市售商品Mazamide6,或Sandoz Colors & Chemicals公司销售的CeranineHC;这里的高级脂肪酸是氢化的牛脂酸,羟烷基亚烷基二胺是N-2-羟乙基乙二胺,R1是脂族的C15-C17烃基,R2和R3是二价的亚乙基。
组分(a)(ii)的一个实例是硬脂酸羟乙基咪唑啉,其中R1是一个脂族的C17烃基,R2是一个二价的亚乙基;此化合物由Alkaril Chemicals公司以AlkazineST的商品名称销售,或由Scher Chemical s公司以SchercozolineS的商品名称销售。
组分(a)(iv)的一个实例是N,N″-二牛脂基烷酰基二亚乙基三胺,其中R1是一个脂族C15-C17烃基,R2和R3是二价的亚乙基。
组分(a)(v)的一个实例是1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂基咪唑啉,其中R1是一个脂族C15-C17烃基,R2是一个二价的亚乙基。
组分(a)(iii)和(a)(v)也可以先分散在一种pKa值不大于约4的质子酸分散助剂中,条件是最终组合物的pH不大于约5。一些优选的分散助剂是盐酸、磷酸或甲磺酸。
N,N″-二牛脂基烷酰基二亚乙基三胺和1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂基咪唑啉都是牛脂酸和二亚乙基三胺的反应产物,而且是阳离子型柔软剂甲基-1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂基咪唑啉甲基硫酸盐的前体(见“Cationic Surface Active Agents as FabricSofteners”,R.R.Egan,Journal of American Oil Chemicals′Society,1978年1月,P.118-121)。N,N″-二牛脂烷酰二亚乙基三胺和1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂咪唑啉可以从WitcoChemical公司以实验试剂的形式买到。甲基-1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂咪唑啉甲基硫酸盐由Witco Chemical公司以Varisoft475的商品名称销售。
组分(b):优选的组分(b)是一种阳离子型含氮盐,其中含有一个长链无环脂族C15-C22烃基,选自:
(ii)化学式如下的取代的咪唑啉鎓盐:其中R1是一个无环的脂族C15-C21烃基,R7是氢或一个C1-C4饱和烷基或羟烷基,A-是一个阴离子;(iii)化学式如下的取代的咪唑啉鎓盐:其中R2是一个二价的C1-C3亚烷基,R1、R5和A-的定义同上;
(vi)化学式如下的单酯季铵化合物:
[(R)3-N+-(CH2)n-Y-R2]A-其中各Y=-O-(O)C-或-C(O)-O-;
各n=1到4;
各R取代基是短链的C1-C6、优选C1-C3烷基或羟烷基,例如甲基(最佳)、乙基、丙基、羟乙基等,苄基或它们的混合物;
R2是一个长链的C10-C22烃基或取代的烃基取代基,优选C15-C19烷基和/或链烯基,最好是C15-C18直链烷基和/或链烯基;以及
反离子A-可以是任何与柔软剂相容的阴离子,例如氯离子、溴离子、甲基硫酸根、甲酸根、硫酸根、硝酸根等;以及
(vii)它们的混合物。
组分(b)(i)的实例是单烷基三甲基铵盐,例如单牛脂基三甲基氯化铵、单(氢化牛脂基)三甲基氯化铵、棕榈基三甲基氯化铵和豆油基三甲基氯化铵,它们分别由Sherex化学公司以Adogen471、Adogen441、Adogen444和Adogen415的商品名称销售。在这些盐中,R4是一个无环的脂族C16-C18烃基,R5和R6是甲基。优选单(氢化牛脂基)三甲基氯化铵和单牛脂基三甲基氯化铵。
组分(b)(i)的其它实例是二十二烷基三甲基氯化铵,其中R4是一个C22烃基,由Witco化学公司的Humko化学子公司以KemamineQ2803-C的商品名称销售;其中的R4是C16-C18烃基、R5是甲基、R6是乙基、A是乙基硫酸根阴离子的豆油基二甲基乙基乙基硫酸铵,由Jordan Chemical公司以Jordaquat1033的商品名称销售;其中R4是C18烃基、R5是2-羟乙基、R6是甲基的甲基二(2-羟乙基)十八烷基氯化铵,由Armak公司以Ethoquad18/12的商品名称销售。
组分(b)(iii)的实例是1-乙基-1-(2-羟乙基)-2-异十七烷基咪唑啉乙基硫酸盐,其中R1是C17烃基,R2是亚乙基,R5是乙基,A-是乙基硫酸根阴离子。它可由Mona Industries公司以MonaquatISIES的商品名称买到。
组分(b)(vi)的一个实例是单(牛脂酰氧基乙基)羟乙基二甲基氯化铵,即,牛脂酸与二(羟乙基)二甲基氯化铵的单酯,它是在制造牛脂酸与二(羟乙基)二甲基氯化铵的二酯(即二(牛脂酰氧基乙基)二甲基氯化铵,一种(c)(vii)组分,见后文)的过程中的副产物。
组分(c):优选的阳离子型含氮盐有两个或更多个长链无环脂族C15-C22烃基,或是有-个上述基团和一个芳烷基基团,它可以单独使用或者作为混合物的一部分使用,选自以下化合物:
(ii)化学式如下的二酰氨基季铵盐:其中R1是一个无环的脂族C15-C21烃基,R2是有1到3个碳原子的二价亚烷基,R5和R9是C1-C4饱和烷基或羟烷基,A-是一个阴离子;
(iii)化学式如下的二氨基烷氧基化的季铵盐:其中n等于1到约5,R1、R2、R5和A-的定义如上;
(v)化学式如下的取代的咪唑啉鎓盐:其中R1是无环的脂族C15-C21烃基,R2是有1到3个碳原子的二价亚烷基,R5和A-的定义如上;
(vii)化学式如下的二酯季铵(DEQA)化合物:
(R)4-m-N+-[(CH2)n-Y-R2]m A-其中各Y=-O-(O)C-或-C(O)-O-;
m=2或3;
各n=1到4;
各R取代基是短链的C1-C6、优选C1-C3烷基或羟烷基,例如甲基(最佳)、乙基、丙基、羟乙基等,苄基,或它们的混合物;
各R2是长链的C10-C22烃基或取代的烃基取代基,优选C15-C19烷基和/或链烯基,最好是C15-C18直链烷基和/或链烯基;
反离子A-可以是与柔软剂相容的任何阴离子,例如,氯离子、溴离子、甲基硫酸根、甲酸根、硫酸根、硝酸根等;以及
(viii)它们的混合物。
组分(c)(i)的实例是众所周知的二烷基二甲基铵盐,例如二牛脂基二甲基氯化铵、二牛脂基二甲基甲基硫酸铵、二(氢化牛脂基)二甲基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、二山萮基二甲基氯化铵。洗选二(氢化牛脂基)二甲基氯化铵和二牛脂基二甲基氯化铵。可用于本发明的市售二烷基二甲基铵盐的实例是二(氢化牛脂基)二甲基氯化铵(商品名称Adogen442)、二牛脂基二甲基氯化铵(商品名称Adogen470)、二硬脂基二甲基氯化铵(商品名称ArosurfTA-100),它们全是Witco化学公司的产品。其中R4是一个无环脂族C22烃基的二山萮基二甲基氯化铵由Witco化学公司的Humko化学子公司以商品名称Kemamine Q-2802C销售。
组分(c)(ii)的实例为甲基二(牛脂酰氨基乙基)(2-羟乙基)甲基硫酸铵和甲基二(氢化牛脂酰氨基乙基)(2-羟乙基)甲基硫酸铵,其中R1是一个无环的脂族C15-C17烃基,R2是亚乙基,R5是甲基,R9是羟烷基,A-是甲基硫酸根阴离子;这些物质由Witco化学公司分别以Varisoft222和Varisoft110的商品名称供应。
组分(c)(iv)的实例是二甲基硬脂基苄基氯化铵,其中R4是一个无环的脂族C18烃基,R5是甲基,A-是氯离子,由Witco化学公司以VarisoftSDC、Onyx化学公司以Ammonyx490的商品名称销售。
组分(c)(v)的实例是1-甲基-1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂基咪唑啉甲基硫酸盐和1-甲基-1-(氢化牛脂酰氨基乙基)-2-(氢化牛脂基)咪唑啉甲基硫酸盐,其中R1是无环的脂族C15-C17烃基,R2是亚乙基,R5是甲基,A-是氯离子;它们分别由Witco化学公司以Varisoft R475和Varisoft R445的商品名称销售。
应该清楚,对于(c)(vii),以上的取代基R和R2可以任选地用各种基团(例如烷氧基或羟基)取代,而且/或者可以是饱和、不饱和、直链和/或支链的,只要R2基团保持其基本上疏水的特性。优选的柔软化合物是可生物降解的,例如组分(c)(vii)中的那些。这些优选的化合物可以认为是广泛作为织物柔软剂使用的二牛脂基二甲基氯化铵(DTDMAC)的二酯变体。
以下是(c)(vii)的非限制性实例(其中所有的长链烷基取代基均为直链):[CH3 2 +N[CH2CH2OC(O)R2]Cl-[HOCH(CH3)CH2][CH3]+N[CH2CH2OC(O)C15H31]2Br-[C2H5]2 +N[CH2CH2OC(O)C17H35]2Cl-[CH3][C2H5]+N[CH2CH2OC(O)C13H27]2l -[C3H7][C2H5]+N[CH2CH2OC(O)C15H31]2 -SO4CH3 [CH2CH2OH][CH3]+N[CH2CH2OC(O)R2]2Cl-其中-C(O)R2由软牛脂酸和/或硬化的牛脂酸衍生得到。特别优选的是软和/或硬牛脂酸与二(羟乙基)二甲基氯化铵的二酯,也称作二(牛脂酰氧乙基)二甲基氯化铵。
因为上述的化合物(二酯)对于水解多少有些不稳定,所以在用来配制本发明组合物时应该相当小心地处理。例如,本文的稳定的液体组合物在pH约2到约5的范围内、优选约2到约4.5、更优选约2到约4的范围内配制。可以加入质子酸来调节pH。在美国专利4,767,547(1988年8月30日授予Straathof和Konig)中公开了用于制备稳定的含二酯季铵类织物柔软化合物的柔软剂组合物的pH范围,该专利在本文中引用作为参考。
(c)(vii)的二酯季铵类织物柔软化合物(DEQA)也可以具有以下通式:其中各R、R2和A-具有和上述相同的含义。这类化合物包括化学式如下的化合物:[CH3]3 +N[CH2CH(CH2OC[O]R2)OC(O)R2]Cl-其中-OC(O)R2由软牛脂酸和/或硬化的牛脂酸衍生形成。
优选的是各R为甲基或乙基,而且各R2均在C15至C19的范围内。烷基链中可以存在支化度、取代度和/或不饱和度。分子中的阴离子A-优选为一种强酸的阴离子,可以是例如氯离子、溴离子、硫酸根和甲基硫酸根;阴离子可以带有双电荷,此时A-代表半个基团。一般来说,这些化合物更难配制成稳定的浓缩液体组合物。
这些类型的化合物和制造它们的通用方法公开在1979年1月30日授予Naik等的美国专利4,137,180中,该专利在本文中引用作为参考。
优选的组合物中含有占本发明组合物的织物柔软组分的重量约10-80%的组分(a)、约3-40%的组分(b)和约10-80%的组分(c)。更优选的组合物含有选自以下物质的组分(c):(i)二(氢化牛脂基)二甲基氯化铵;(v)甲基-1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂基咪唑啉甲基硫酸盐;(vii)二乙醇酯二甲基氯化铵;及它们的混合物。
一种更优选的组合物含有组分(a):约2摩尔氢化牛脂酸与约1摩尔N-2-羟乙基亚乙基二胺的反应产物,其含量为本发明组合物中织物柔软组分重量的约20-70%;组分(b):单(氢化牛脂基)三甲基氯化铵,其含量为本发明组合物中织物柔软组分重量的约3-30%;组分(c):选自二(氢化牛脂基)二甲基氯化铵、二牛脂基二甲基氯化铵、甲基-1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂基咪唑啉甲基硫酸盐、二乙醇酯二甲基氯化铵以及它们的混合物,其中组分(c)的含量占本发明组合物中织物柔软组分重量的约20-60%,而且其中二(氢化牛脂基)二甲基氯化铵与甲基-1-牛脂酰氨基乙基-2-牛脂基咪唑啉甲基硫酸盐的重量比是约2∶1到约6∶1。
以上的各个组分也可以单独使用,尤其是I(c)组分(例如二牛脂基二甲基氯化铵或二乙醇酯二甲基氯化铵)。
在上述的阳离子型含氮盐中,阴离子A-提供了电中性。最常见的是在这些盐中用来提供电中性的阴离子是卤离子,例如氯离子或溴离子。但是也可以用其它阴离子,例如甲基硫酸根、乙基硫酸根、氢氧根、乙酸根、甲酸根、柠檬酸根、硫酸根、碳酸根等。本发明优选使用氯离子和甲基硫酸根作为阴离子A-。
本发明的液体组合物中的织物柔软剂的量通常为组合物重量的约2%至约50%,优选约4%至约30%。上述低限是以家庭洗衣的常用方式加到洗衣漂洗液中时为了发挥有效的织物柔软化性能所需的量。高限则适合于浓缩产品,由于降低了包装和分配的成本,这种产品对于消费者更为经济实用。可任选加入的组分
全配方的织物柔软组合物除了上述组分之外,优选还含有一种或多种以下组分:
首先,具有部分或净的阳离子电荷的聚合物的存在能进一步提高纤维素酶在本发明组合物中的稳定性。这类聚合物的用量可以是组合物重量的0.001%至10%,优选0.01%至2%。
这种有部分阳离子电荷的聚合物可以是含N-氧化聚胺的聚合物,它含有下列结构式(A)的单元:其中P是-个可聚合的单元,它上面可以连接R-N→O基团,或者R-N→O基团构成上述可聚合单元的一部分,或是这两种形式的组合;A是
-O-、-S-、-N-;x是0或1;R是脂族、乙氧基化的脂族、芳族、杂环或脂环族基团,或是它们的任意组合,它可以与N→O基团的氮连接,或者N→O基团的氮是这些基团的一部分。
N→O基团可以用以下的通用结构式表示:其中R1、R2和R3是脂族基、芳基、杂环基或脂环基,或是它们的组合,x或/和y或/和z是0或1,而且N→O基团的氮可以与这些基团连接或构成它们的一部分。
N→O基可以是可聚合单元(P)的一部分,或者可以连接到聚合物主链上,或是二者的组合。
其中的N→O基团构成可聚合单元的一部分的合适的N-氧化聚胺包括其中R选自脂族基、芳基、脂环基或杂环基的N-氧化聚胺。
上述的一类N-氧化聚胺包括其中N→O基团的氮构成R基的一部分的N-氧化聚胺。优选的N-氧化聚胺是其中R是杂环基(例如吡啶、吡咯、咪唑、吡咯烷、哌啶、喹啉、吖啶及其衍生物)的那些N-氧化聚胺。
另一类N-氧化聚胺包括其中N→O基团的氮与R基相连接的N-氧化聚胺。
其它合适的N-氧化聚胺是N→O基团与可聚合单元相连接的氧化聚胺。
优选的一类N-氧化聚胺是通式(A)的N-氧化聚胺,其中R是芳基、杂环基或脂环基,而且N→O官能基的氮是该R基的一部分。
这类氧化聚胺的实例是其中R是杂环化合物(例如吡啶、吡咯、咪唑及其衍生物)的氧化聚胺。
另一类优选的N-氧化聚胺是通式(A)的氧化聚胺,其中R是芳基、杂环基或脂环基,N→O官能基的氮与该R基相连接。
这类氧化聚胺的实例是其中R基可为芳基(例如苯基)的氧化聚胺。
任何聚合物主链均可使用,只要所形成的氧化胺聚合物是水溶性,并具有抑制染料转移的性能。合适的聚合物主链的实例是乙烯基聚合物、聚烯烃、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯及它们的混合物。
可用于本发明的N-氧化胺聚合物的胺与N-氧化胺之比约为10∶1至约1∶1000000。但是,通过适当的共聚或者适当程度的N-氧化,可以改变含氧化聚胺的聚合物中氧化胺基团的量。胺与N-氧化胺之比以约2∶3到约1∶1000000为宜。优选为约1∶4到约1∶1000000,最好是约1∶7到约1∶1000000。本发明的聚合物实际上包括无规或嵌段共聚物,其中一类单体是N-氧化胺,另一类单体可以是N-氧化胺也可以不是。N-氧化聚胺的氧化胺单元的pKa<10,优选pKa<7,更优选pKa<6。
几乎任何聚合度的含N-氧化聚胺的聚合物均可得到。聚合度并不重要,只要该物质具有所要求的水溶解度和悬浮染料能力。
一般来说,含N-氧化聚胺的聚合物的平均分子量为约500至约1000,000,优选为约1,000至约50,000,更优选为约2,000至约30,000,最好是约3,000至约20,000。
这类有净阳离子电荷的聚合物包括平均分子量为约5,000至约100,000、优选约5,000至约50,000的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及N-乙烯基咪唑和N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物;所述共聚物的N-乙烯基咪唑与N-乙烯基吡咯烷酮的摩尔比是约1到约0.2,优选是约0.8至约0.3。表面活性剂/浓缩助剂
虽然如上所述,可以制备出稳定的式(I)和(II)的不饱和物质的较浓的组合物而不必加浓缩助剂,但是本发明的浓缩组合物可能需要有机和/或无机的浓缩助剂以便达到更高的浓度和/或满足更高的稳定性标准,这与其它组分有关。
表面活性剂浓缩助剂一般选自单长链烷基阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、氧化胺、脂肪酸或者它们的混合物,用量一般为组合物的约0-15%。
可用于本发明的这种单长链烷基阳离子型表面活性剂优选为通式如下的季胺盐:
[R2N+R3]X-其中R2基是一个C10-C22烃基,优选为相应的被酯键间断的基团的C12-C16烷基,该基团在酯键和N之间有一个短的(C1-C4)亚烷基,并有一个类似的烃基,例如胆碱的脂肪酸酯,优选C12-C14(椰油)胆碱酯和/或C16-C18牛油胆碱酯,含量为柔软剂活性物的约0.1-20%(重量)。各R是C1-C4烷基或取代的(例如羟基)烷基,或是氢,优选为甲基,反离子X-是与柔软剂相容的阴离子,例如氯离子、溴离子、甲基硫酸根等。
其它具有环状结构的阳离子型物质例如有单个C12-C30烷基链的烷基咪唑啉、咪唑啉鎓、吡啶和吡啶鎓盐也可以使用。要稳定例如咪唑啉环结构需要很低的pH。
可用于本发明中的某些烷基咪唑啉鎓盐及其咪唑啉前体具有以下通式:其中Y2是-C(O)-O-、-O-(O)C-、-C(O)-N(R5)-或-N(R5)-C(O)-,其中R5是氢或C1-C4烷基;R6是C1-C4烷基或H(对于咪唑啉前体而言);R7和R8各自独立地选自上面对单长链阳离子型表面活性剂所定义的R和R2,但是只有一个是R2。
适合用在本发明中的非离子型表面活性剂包括环氧乙烷以及任选加入的环氧丙烷与脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺等的加成产物。
合适的化合物是通式如下的基本上水溶的表面活性剂:
R2-Y-(C2H4O)z-C2H4OH
其中R2选自伯烷基、仲烷基和支链烷基以及/或酰基烃基;伯、仲和支链的链烯基烃基;以及伯、仲和支链的烷基和链烯基取代的酚烃基;所述烃基的链长为8到20个碳原子,优选10到18个碳原子。
Y一般是-O-、-C(O)O-、-C(O)N(R)-或-C(O)N(R)R-,其中R2和R(若存在时)具有上面给出的含义,以及/或者R可以是氢,z至少为8,优选至少为10-11。
本发明的非离子型表面活性剂的特征是HLB(亲水-亲油平衡)为7到20,优选8到15。
特别适用的非离子型表面活性利的实例包括:
直链伯醇的烷氧基化物,例如牛脂醇-EO(11)、牛脂醇-EO(18)和牛脂醇-EO(25);
直链仲醇烷氧基化物,例如2-C16EO(11)、2-C20EO(11)和2-C16EO(14);
烷基酚烷氧基化物,例如对十三烷基苯酚EO(11)和对十五烷基苯酚EO(18);
以及烯烃烷氧基化物和支链的烷氧基化物,例如可由著名的“OXO”方法得到的支链伯醇和仲醇的烷氧基化物。氧化胺
合适的氧化胺包括那些有一个8-28个碳原子(优选8-16个碳原子)的烷基或羟烷基部分和两个选自1-3个碳原子的烷基和羟烷基的烷基部分的氧化胺。
实例包括二甲基辛基氧化胺、二乙基癸基氧化胺、二(2-羟乙基)十二烷基氧化胺、二甲基十二烷基氧化胺、二丙基十四烷基氧化胺、甲基乙基十六烷基氧化胺、二甲基-2-羟基十八烷基氧化胺和椰子脂烷基二甲基氧化胺。脂肪酸
合适的脂肪酸包括碳原子总数为12-25、优选16-20,脂族基部分含10-22、优选10-14(中间馏分)个碳原子的那些脂肪酸。较短的部分含1-4、优选1到2个碳原子。电解质浓缩助剂
无机的粘度控制剂也可以发挥或者增强表面活性剂浓缩助剂的作用,这包括水溶性可离解的盐类,它们也可以任选地加入到本发明的组合物中。有很多种可离解的盐可以使用。合适的盐的实例是元素周期表IA和IIA族金属的卤化物,例如氯化钙、氯化镁、氯化钠、溴化钾和氯化锂。可离解的盐在各组分混合形成组合物的过程中以及对于后来达到所要的粘度特别有用。所用的可离解的盐的量取决于组合物中使用的活性组分的量,可以根据配制者的需要进行调节。用来控制组合物粘度的典型的用盐量为组合物重量的约20至约20,000ppm,优选约20至约11,000ppm。
可以向组合物中加入亚烷基聚铵盐以便补充或代替上述水溶性可离解盐的控制粘度作用。此外,这些试剂可以起清除剂的作用,在漂洗时或在织物上与从主洗涤过程中转移过来的阴离子型洗涤剂形成离子对,可以改进柔软性能。与无机电解质相比,这些试剂可以在更宽的温度范围内,尤其是在低温下稳定粘度值。
亚烷基聚铵盐的具体实例包括1-赖氨酸-盐酸盐和1,5-二铵2-甲基戊烷二盐酸盐。液体载体
另-种可任选使用的、但最好是加入的组分是液体载体。本发明组合物中使用的液体载体优选至少主要是水,因为它价廉、易得、安全而且可为环境接受。液体载体中水的含量优选至少约为载体重量的50%,最好是至少约60%。水和低分子量(例如小于约200)的有机溶剂(如低级醇,例如乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇)的混合物可以作为载液使用。低分子量醇包括一元醇、二元醇(乙二醇等)、三元醇(甘油等)和更高级的多元醇。
其它可任选使用的组分是稳定剂(例如众所周知的抗氧化剂和还原剂)、除垢聚合物、杀菌剂、着色剂、香料、防腐剂、荧光增白剂、防离子化剂、消泡剂等。
实施例1-3制备以下浓缩的组合物:
组分 | 实施例1%重量 | 实施例2%重量 | 实施例3%重量 |
N,N-二(2-牛脂氧基氧乙基)-N,N-二甲基氯化铵IV=18 | 23% | 23% | 23% |
乙氧基化牛脂醇(EO 25) | 2% | 2% | 2% |
聚甘油单硬脂酸酯 | 3.5% | 3.5% | 3.5% |
每克组合物中纤维素酶*的CEVU数 | 8.50 | 67 | 67 |
盐酸 | 0.08% | 0.08% | 0.08% |
PVNO** | - | - | 0.5% |
聚乙二醇,MW4000 | 0.6% | 0.6% | 0.6% |
氯化钙 | 0.3% | 0.3% | 0.3% |
香料 | 0.9% | 0.9% | 0.9% |
染料,消泡剂,水,微量物质 | 补加到100% | 补加到100% | 补加到100% |
pH(净相)=2.3
*最优选的纤维素酶是在国际专利申请WO 91/17243中提到的那些,该申请在本文全文引用作为参考。例如,可用于本发明组合物中的一种纤维素酶制剂可主要由均一的葡聚糖内切酶组分构成,它对由于对抗自异常腐质霉DSM1800衍生得到的高纯度43kD纤维素酶而形成的抗体是免疫活性的,或者是所述43kD葡聚糖内切酶的同系物。
**PVNO=聚(N-氧化乙烯基吡啶)
在典型的欧洲清洗织物(尤其是棉布织物)的机洗过程中使用实施例1的制剂,向此过程的漂洗循环中使用的21升漂洗液用水中加入35g此组合物(每升漂洗液14CEVU的纤维素酶),以便使清洗过的织物的性能显著改进。
在典型的美国清洗织物的机洗过程中使用实施例2和3的制剂,向此过程的漂洗循环中使用的64升漂洗液用水中加入30g此组合物(每升漂先液31CEVU纤维素酶),以便使清洗过的织物的性能显著改进。
实施例4还制备了以下的浓缩组合物:
组分 | 实施例4(%重量) |
N,N-二(2-牛脂氧基氧乙基)-N,N-二甲基氯化铵IV=55 | 26% |
每克组合物中纤维素酶*的CEVU数 | 80 |
盐酸 | 0.08% |
香料 | 1.35% |
氯化钙 | 0.60% |
染料,消泡剂,水和微量组分 | 补加到100 |
pH(净相)=3.2
*最优选的纤维素酶是在国际专利申请WO 91/17243中提到的那些,例如,可用于本发明组合物中的一种纤维素酶制剂可主要由均一的葡聚糖内切酶组分构成,它对由于对抗自异常腐质霉DSM1800衍生得到的高纯度43kD纤维素酶而形成的抗体是免疫活性的,或者是所述43kD葡聚糖内切酶的同系物。
在典型的美国清洗织物的机洗过程中使用实施例4的制剂,向此过程的漂洗循环中使用的64升漂洗液用水中加入30g此组合物(每升漂洗液37CEVU纤维素酶),以便使清洗过的织物的性能显著改进。对于实施例4的每克组合物中含40CEVU纤维素酶的组合物,在这些条件下(每升漂洗液19CEVU纤维素酶)也观察到性能改进。
实施例5还配制了以下的稀组合物:
组分 | 实施例5(%重量) |
N,N-二(牛脂氧基氧乙基)-N,N-二甲基氯化铵IV=18 | 5.5% |
乙氧基化牛脂醇(EO=25) | 0.4% |
聚甘油单硬脂酸酯 | 0.8% |
每克组合物中纤维素酶*的CEVU数 | 3.5 |
盐酸 | 0.04% |
香料 | 0.25% |
苯甲酸 | 0.3% |
染料和水 | 补加到100 |
pH(净相)=2.3
*最优选的纤维素酶是在国际专利申请WO 91/17243中提到的那些,例如,可用于本发明组合物中的一种纤维素酶制剂可主要由均一的葡聚糖内切酶组分构成,它对由于对抗自异常腐质霉DSM1800衍生得到的高纯度43kD纤维素酶而形成的抗体是免疫活性的,或者是所述43kD葡聚糖内切酶的同系物。
在典型的美国清洗织物的机洗过程中使用实施例5的制剂,向此过程的漂洗循环中使用的64升漂洗液用水中加入100g该组合物(每升漂洗液5CEVU纤维素酶),以便使清洗过的织物具有显著的性能改进。
实施例6不制备了以下的浓缩组合物:
组分 | 实施例6(%重量) |
二牛脂基二甲基氯化铵 | 10% |
Varisoft 222* | 14.5% |
每克组合物中纤维素酶**CEVU数 | 80 |
盐酸 | 微量 |
香料 | 1.0% |
氯化钙 | 0.3% |
染料、水和微量组分 | 补加到100 |
pH(净相)=5.6
*甲基二(牛脂酰氨基乙基)(2-羟乙基)甲基硫酸铵,Witco化学公司产品。
**最优选的纤维素酶是在国际专利申请WO 91/17243中提到的那些,例如,可用于本发明组合物中的一种纤维素酶制剂可主要由均一的葡聚糖内切酶组分构成,它对由于对抗自异常腐质霉DSM1800衍生得到的高纯度43kD纤维素酶而形成的抗体是免疫活性的,或者是该43kD葡聚糖内切酶的同系物。
在典型的美国清洗织物的机洗过程中使用实施例6的制剂,向此过程的漂洗循环中使用的64升漂洗液用水中加入30g该组合物(每升漂洗液37CEVU纤维素酶),以便使清洗过的织物的性能显著改进。
Claims (10)
1.一种织物调理组合物,其中含有一种或多种阳离子型织物柔软剂、非离子型织物柔软剂或它们的混合物,以及一种纤维素酶,该组合物的纤维素酶含量使其在机械漂洗循环使用条件下释放出有效量低于每升漂洗液约50CEVU的纤维素酶。
2.根据权利要求1的组合物,其中含有相当于活性为每克组合物5至125CEVU的纤维素酶。
3.根据权利要求1或2的组合物,其中的纤维素酶含量使其在机械漂洗循环使用条件下释放出有效量低于每升漂洗液30CEVU的纤维素酶。
4.根据权利要求1-3中任一项的组合物,其中纤维素酶主要由一种均一的葡聚糖内切酶组分构成,它对由于对抗自异常腐质霉DSM1800衍生得到的高纯度43kD纤维素酶而形成的抗体是免疫活性的,或者是该43kD葡聚糖内切酶的同系物。
5.根据权利要求1-4中任一项的组合物,其中含有2%到50%(重量)的一种或多种织物柔软剂。
6.根据权利要求1-5中任一项的织物柔软组合物,其中含有一种季铵型柔软剂、胺前体柔软剂或它们的混合物,以及一种纤维素酶,如果需要,还含有常规的基质组分和添加剂,该组合物在20℃的净相pH为2.0到4.5。
7.根据权利要求6的组合物,其中季铵型柔软剂是N,N-二(2-牛脂酰氧基乙基)-N,N-二甲基氯化铵。
8.一种机械处理织物的方法,该方法包括在机洗过程的漂洗循环期间用一种或多种阳离子型织物柔软剂、非离子型织物柔软剂或它们的混合物以及含量低于每升漂洗液50CEVU的纤维素酶处理织物。
9.根据权利要求8的方法,其中纤维素酶的含量低于每升漂洗液30CEVU。
10.根据权利要求8或9的方法,其中纤维素酶主要由均一的葡聚糖内切酶组分构成,它对由于对抗自异常腐质霉DSM1800衍生得到的高纯度43kD纤维素酶而形成的抗体是免疫活性的,或者是该43kD葡聚糖内切酶的同系物。
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