FI90881B - Tahnamainen hapan detergenttikoostumus - Google Patents

Description

90881

Tahnamainen hapan detergenttikoostumus

Keksintö kohdistuu tahnamaisiin detergenttikoostumuksiin, 5 jotka sisältävät happamia puhdistavia komponentteja ja joita voidaan käyttää useissa eri tarkoituksissa käytettävissä hankaustyynyissä. Hankaustyynyt ovat erityisen käyttökelpoisia kylpyhuoneiden ja saniteettitilojen kovien pintojen puhdistuksessa ja tekevät kalkkisaippuan ja kalkkikiven poiston 10 niiltä helpoksi.

On hyvin tunnettua, että kalkkisaippuan ja kalkkikiven poisto sellaisilta pinnoilta kuin tiskipöydiltä, paljuista, kaakeleista, seinistä ja lattioilta on vaikeata. Näille kylpy-15 huonepinnoille saostuu kalkkisaippuaa, liukenemattomia mag nesium- ja kalsiumsaippuoita kovan veden reagoidessa vesiliukoisten natriumsaippuoiden kanssa. Lisäksi kova vesi kuivuessaan saostaa useita mineraalisuoloja pinnoille. Tällaiset saostumat tarttuvat itsepäisesti pinnoille, joille ne 20 ovat kuivuneet ja ovat vaikeita poistaa perinteisillä puhdistusaineilla (alkalinen saippua tai detergentti).

Nykytekniikan mukaisesti käytetään happamia puhdistusaine-koostumuksia poistamaan kalkkisaippua ja kalkkikivi kylpy-25 huonepinnoilta. Ollakseen tehokkaita näiden puhdistusainei den tulee olla nestemäisinä vaahtoina, yleensä vesipitoisina liuoksina suhteellisen alhaisella pH-alueella, jolloin hap-pokonsentraatio on riittävän vahva uudelleenliuottamaan kalkkisaippuan ja kalkkikiven. Tällaisten kovien pintojen 30 puhdistusaineiden haittana on ollut se, että ne pyrkivät tippumaan alas pinnoilta, joille ne on levitetty. Jotkut näistä ovat olleet aerosolituotteita, jotka levitetään vaahtona likaisille pinnoille. Vaahto alkaa putoilla pinnoilta sen jälkeen kun se on hajonnut. Käsitellyt pinnat pyyhitään 35 sienellä, tyynyllä tai rievulla lian poistamiseksi mekaanisesti ja huuhdellaan sen jälkeen puhtaalla rievulla tai sienellä .

2 Tämän keksinnön mukaisesti valmistetaan liimamainen deter-genttitahnakoostumus, joka toimii sekä puhdistavana aktiivisena komponenttina että kantoaineena orgaanisille hapoille, jotka ovat erityisen sopivia poistamaan kalkkikiveä ja 5 -saippuaa. Tämä tahnamainen koostumus käsittää reaktiotuotteen, joka saadaan sekoittamalla lineaarista alkyylibentsee-nisulfonihappoa vähitellen soodatuhkaan kuivaseoksen muodostamiseksi ja sen jälkeen neutraloimalla alkaliliuoksella. Saatu massa muodostaa tahnan, joka on liimamainen ja joka 10 sekoitetaan orgaanisiin happamiin puhdistusainekomponenttei-hin ja täyteaineisiin, pehmentimiin ja muihin tunnettuihin detergenttien lisäaineisiin.

Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa pa-15 tenttivaatimuksissa.

Edellä kuvatun kaltainen seos, joka sisältää liimamaisen detergenttikoostumuksen, muodostaa ihanteellisen tahnamaisen komponentin, jolla hankaustyynyt tai vastaavat voidaan täyt-20 tää kylpyhuonepintojen kemialliseksi ja mekaaniseksi puhdistamiseksi. Tällaisten hankaustyynyjen rakenne on tunnetun tekniikan mukainen.

Tahnamainen detergenttikoostumus valmistetaan vaiheittain, 25 jolloin lineaarinen alkyylibentseenisulfonihappo sekoitetaan kuivana soodatuhkaan. Tämä kuivaseos reagoitetaan sitten alkalin kanssa, joka neutraloi lineaarisen alkyylibentseeni-sulfonihapon ja saa soodatuhkan liimamaiseksi massaksi. Tähän liimamaiseen massaan lisätään aktiivisia happamia puh-30 distavia komponentteja ja sopiva täyteaine.

On yllättäen havaittu, että komponenttien lisäysjärjestys on kriittinen tahnamaisen, liimamaisen massan valmistuksessa. Jos alkali lisätään neutraloimaan lineaarista alkyylibent-35 seenisulfonihappoa ennen kuin soodatuhka on lisätty, muodos tuu kuiva, turpea ja irtonainen massa, joka ei ole tarttuva vaan hauras ja sopimaton käytettäväksi tahnassa, eikä se sido muita kuivia ainesosia itseensä.

Il 3 90881

Tahnamaiseen liimaiseen massaan lisätään aktiivinen orgaaninen happokomponentti ja täyteaine siten, että saadun koostumuksen pH on noin 2,5-5,5.

5 Tehokkaita lineaarisia alkyylibentseenisulfonihappoja ovat sellaiset, joiden alkyyliosassa on 10-22 hiiliatomia. Dode-kyylibentseenisulfonihappo on edullisin. Lineaarista alkyy-libentseenisulfonihappoa voi olla läsnä 10-40 paino-%, edullisesti 20-30 paino-% ja parhaiten 25 paino-%.

10

Soodatuhka (natriumkarbonaatti) on oleellinen ainesosa ja sitä käytetään stökiometrisiä määriä laskettuna lineaarisesta alkyylibentseenisulfonihaposta siten, että kutakin viittä paino-osaa kohti lineaarista alkyylibentseenisulfonaattia on 15 läsnä yksi osa soodatuhkaa.

Alkali on tavallisesti kaustista soodaa, natriumhydroksidin 50-prosenttinen liuos, vaikka myös kaliumhydroksidia voidaan käyttää silloin kun halutaan liukoisempi tahna. Alkali lisä-20 tään stökiometrisesti lineaariseen alkyylibentseenisulfo- naattiin myös siten, että viittä osaa kohti lineaarista al-kyylibentseenisulfonihappoa on läsnä yksi osa alkalia.

Soodatuhkan ja alkalin määrät voivat olla 1-8 % riippuen 25 neutraloitavan lineaarisen alkyylibentseenisulfonihapon mää rästä. Kun käytetään 25 % lineaarista alkyylibentseenisul-fonihappoa, sekä soodatuhkaa että alkalia käytetään 5 %, jolloin ei ole tarpeen lisätä vettä tahnan muodostamiseksi. Muodostunut tahna on kyllin kosteaa sekoitettavaksi muihin 30 ainesosiin ja sitomaan ne tahnamaiseksi massaksi. Lopullisessa tahnassa kokonaiskosteus on 1-10 %, edullisesti 2-8 % ja ideaalisesti 5 % siten, että tahnamainen massa ei ole huokoista eikä kivikovaa, vaan on notkeaa ja elastista.

35 Aktiivinen orgaaninen happokomponentti on kaksiemäksinen happo tai polykarboksyylihappo. Erityisen sopivia ovat meri-pihkahappo, glutaarihappo ja adipiinihappo ja näiden seokset sekä sitruunahappo. Happoa on oltava läsnä riittävä määrä 4 laskemaan pH arvoon noin 2,5-5,5, edullisesti arvoon 3,5-4,5 ja ihanteellisesti arvoon 4.

Seuraavat esimerkit on annettu kuvaamaan keksinnön luonnet-5 ta, mutta keksintöä ei kuitenkaan tule rajata ainoastaan niitä koskevaksi.

Esimerkki 1 3,8 litran Hobart-sekoittajaan, joka oli varustettu sigmase-10 koittimellä, lisättiin 500 g dodekyylibentseenisulfonihappoa ja 100 g soodatuhkaa (FMC-100). Aineita sekoitettiin kuivana keskinopeudella. Tämän jälkeen lisättiin 100 g 50-prosenttista natriumhydroksidiliuosta reaktoriin ja neutralointi-reaktiota jatkettiin sekoittaen noin 5 minuuttia kunnes kos-15 tea massa ei enää turvonnut. Lämpötila nousi noin 60 asteeseen. Tämän jälkeen lisättiin 400 g kaksiemäksisten happojen seosta, joka sisälsi noin 60 % glutaarihappoa, 27 % meripih-kahappoa ja li % adipiinihappoa ja jonka oli valmistanut DuPont nimellä DAGS. Sekoittajan nopeutta lisättiin, jotta 20 orgaaniset hapot dispergoituisivat kauttaaltaan tahnamaiseen massaan, minkä jälkeen 890 g natriumsulfaattia ja 10 g ha-justeliuosta lisättiin seokseen. Sekoitusta jatkettiin kunnes kokonaissekoitusaika oli noin 15 minuuttia. Saatu tahna tutkittiin ja se oli hyvin tiheää. Tahna oli pehmeää ja 25 joustavaa vielä tunnin kuluttua. Hankain täytettiin 150 g:11a pastaa. Hankaimessa oli silloittunut polyetyleenivaah-to-onkalo, joka muodostaa ottimen, ja non-woven-polyesteri-kangas, joka toimii tyynyn hankaavana pintana. Hankaustyyny tuntui käteen hyvältä ja taipuisalta.

30

Esimerkki 2

Vastaavalla prosessilla ja vastaavassa laitteistossa valmistettiin toinen panos orgaanista happotahnaa lisäämällä 250 g dodekyylibentseenisulfonihappoa ja 70 g soodatuhkaa sekoi-35 tusastiaan ja sen jälkeen 30 g 50 prosenttista natriumhydr-oksidiliuosta seoksen neutraloimiseksi. Tämän jälkeen lisättiin 200 g kaksiemäksisten happojen seosta, jota myydään nimellä DAGS, ja 445 g natriumsulfaattia ja 5 g hajusteliu-

II

5 90881 osta. Samanlaisissa reaktio-olosuhteissa saatiin samanlainen tiheä tahna. Tämä tahna oli kuiva ja kovettui yhdessä tunnissa ja pakattuna hankaustyynyyn antoi käteen tuntemuksen, että se oli kova ja taipuisa.

5

Esimerkki 3

Esimerkissä 2 kuvatunlainen koostumus valmistettiin Hobart-sekoittajassa, jossa koostumuksessa oli 250 g dodekyylibent-seenisulfonihappoa, 70 g soodatuhkaa, 30 g 50-prosenttista 10 natriumhydroksidiliuosta, 200 g kaksiemäksistä DAGS-happo-seosta, 415 g natriumsulfaattia, 30 g vettä ja 5 g hajuste-liuosta. Edellisten esimerkkien prosessiolosuhteissa saatiin erittäin tiheä massa, joka oli erittäin pehmeä ja oli pehmeää vielä tunnin kuluttua. Hankaustyynyt täytettiin tällä 15 tahnalla ja ne tuntuivat käteen hyviltä ja erittäin pehmeil-tä. Ne turposivat voimakkaasti käytettäessä.

Esimerkki 4

Alkalinen puhdistustahna valmistettiin Hobart-sekoittajassa.

20 150 grammaan vettä lisättiin 193 g kevyttä soodatuhkaa. Tä män jälkeen sekoitusastiaan lisättiin vähitellen esiseos 251 grammasta dodekyylibentseenisulfonihappoa ja 93 grammasta sulfonihappoa ja sekoitettiin 5 minuuttia. Reaktiolämpötila nousi noin 65 asteeseen. Tämän jälkeen sekoittajaan lisät-25 tiin koko ajan sekoittaen 46 g 50-prosenttista natriumhydroksidiliuosta ja 262 g kalsiumkarbonaattia. Reaktioastian annettiin jäähtyä noin 45 asteeseen ja seokseen lisättiin 5 g hajusteliuosta. Hankaustyyny täytettiin 150 grammalla alkalista tahnaa. Tahna oli notkeaa ja tuntuma käteen oli 30 hyvä.

Läpäisykykykokeet

Tahnojen sopivuuden arvioimiseksi hankaustyynyissä niiden suhteellinen kovuus tutkittiin eräänä päivänä valmistuksen 35 jälkeen käyttäen Precision Universal penetrometriä (G.C.A.

Corporation, Chicago, Illinois). 200 gramman tahnanäytteistä tehtiin 7,6 cm halkaisijaltaan olevia ja 2,5 cm:n syvyisiä sylintereitä. Laitteessa käytettiin 35 gramman alumiinikar- 6 tiota ja koe tehtiin ASTM:n menetelmien D217 ja D937 mukaisesti. Mitä suurempi lukema oli, sitä pehmeämpi oli näyte. Edullinen kovuus on alueella 4-10 mm:n tunkeutuminen. Tulokset on esitetty taulukossa I.

5

Taulukko I

Tahnanäyte Turpoaminen Kovuus Keski- _(tunkeutuminen mm)_määrin

Esimerkki 1 alhainen 7,3 6,8 8,6 7,8 7,6 10 Esimerkki 2 alhainen 2,1 1,6 1,6 1,6 1,7

Esimerkki 3 korkea 16,8 17,3 17,5 16,0 16,9

Esimerkki 4 alhainen 8,2 9,6 8,0 9,0 8,7 Näistä luvuista nähdään, että esimerkeissä 1 ja 4 on haluttu 15 kovuus aktiivisiksi ainesosiksi. Esimerkin 3 turpoaminen johtaa alhaiseen tiheyteen ja nopeampi tuotteen käyttö aiheuttaa osaksi hiilidioksidin muodostumista.

Esimerkkien 1 ja 4 tahnojen vertailukokeet kalkkisaippuan 20 poistamiseksi pelkästään kemiallisesti osoittivat, että esimerkin 4 alkalinen tahna poisti noin 15 % kalkkisaippuasta, kun taas esimerkin 1 hapan tahna poisti noin 45 % kalkki-saippuasta. Kun käytettiin hyväksi vastaavien hankaustyy-nyjen mekaanista vaikutusta, havaittiin, että 15,6 % lisää 25 kalkkisaippuaa poistettiin esimerkin 4 alkalisella tahnakom- binaatiolla, kun taas esimerkin 1 hapanta tahnakoostumusta sisältävä hankaustyyny poisti 26,4 % lisää kalkkisaippuaa. Esimerkin 1 hapan hankaustyyny on ehdottomasti parhain.

30 Esimerkit 5-10

Seuraavat tahnat valmistettiin optimoimaan tahnan koostumus. Osuudet paino-osina.

Il 7 90881

Esimerkki # 5678910

Dodekyy1ibentseeni- sulfonihappo 25 25 25 25 25 25

Soodatuhka (FMC-100) 55557 7 5 Kaustinen sooda 55553 3 DAGS* 20 20 20 20 20 20

Natriumsulfaatti 41,5 42,5 43,5 44,5 41,5 44,5

Vesi 3 2 1 0 3 0

Hajusteliuos 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 10 Tahnan koostumus valmis tuksen jälkeen (1 = pehmeä, 2 = kova) 11121 2 päivän jälkeen 21222 3 viikon jälkeen 3 2,5 3 4 2,5 4,5 15 *DAGS on kaksiemäksisten happojen seos, joka sisältää 60 % glutaari-, 27 % meripihka- ja 11 % adipiinihappoa, valmistaja DuPont.

20 Esimerkit 5, 7 ja 8 ovat edullisia esimerkin 8 ollessa edullisin.

Happamia tahnakoostumuksia voidaan valmistaa kaksiemäksisten happojen puhtaista jakeista. 10-40 % glutaari- tai meripih-25 kahappoa voidaan käyttää koostumuksessa. On edullista, että happoa on läsnä 20-30 paino-% ja edullisimmin noin 25 pai-no-%. Tämä happo on tehokasta uudelleenliuottamaan kalk-kisaippuan, ja tahnassa oleva neutraali pinta-ainesysteemi pesee liuenneen materiaalin pois.

30

Polykarboksyylihappoa kuten sitruunahappoa voidaan myös käyttää alentamaan koostumuksen pH siten, että se on tehokas aktiivinen orgaaninen hapan ainesosa. Sitä tulee olla läsnä niin paljon, että pH alenee arvoon 2,5-5,5, edullisesti ar-35 voon 3,5-4,5 ja edullisimmin arvoon noin 4.

Keksinnön mukaisesti saadaan hajuton valkoinen tahna, joka on notkeaa ja pehmeätä mieluummin kuin haurasta ja jäykkää, 8 ja joka on riittävän tiheää siten, että 150 g tahnaa sisältävä hankain ei kulu liian nopeasti loppuun.

Kostea tahna voidaan valmistaa lisäämällä lineaarisen alkyy-5 libentseenisulfonihapon, soodatuhkan ja alkaliliuoksen mää rää ja vähentämällä täyteaineen määrää. Pinta-ainetta vapautuu enemmän ja käyttöikä pitenee. Noin 40 % lineaarista al-kyylibentseenisulfonihappoa, 8 % soodatuhkaa ja 8 % alkaalia ovat näiden ainesosien maksimimäärät tahnamaisen, liimamai-10 sen koostumuksen aikaansaamiseksi.

Jotta saataisiin sellainen tahna, joka on suhteellisen vapaa pinta-aineesta, ainoastaan 10 % lineaarista alkyylibentsee-nisulfonihappoa voidaan käyttää. Tällöin soodatuhkaa on noin 15 2 % alkaliliuoksen määrästä. Tällaisiin tahnakoostumuksiin on välttämätöntä lisätä vettä. Lopullisen tuotteen kosteus on noin 8 %. Tämä kosteus auttaa sitomaan kuivat ainesosat tahnamaiseksi massaksi.

20 Keksintöä on valaistu useilla kuvaavilla ja edullisilla so-vellutusmuodoilla, mutta sitä ei tule rajoittaa niihin, koska on ilmeistä, että alan ammattimies oheisen selityksen perusteella pystyy käyttämään korvaavia ja ekvivalentteja sovellutuksia poikkeamatta keksinnön hengestä.

Il

Claims (14)

90881

1. Menetelmä orgaanista happoa sisältävien tahnamaisten detergenttikoostumusten valmistamiseksi, tunnettu siitä, että koostumus on notkea ja sen valmistus käsittää lineaari- 5 sen alkyylibentseenisulfonihapon sekoittamisen soodatuhkan kanssa ja lineaarista alkyylibentseenisulfonihappoa sisältävän seoksen neutraloimisen alkaliliuoksella liimamaisen tahnan saamiseksi ja aktiivisen orgaanisen hapon ja täyteaineen sekoittamisen siihen lopullisen tahnan muodostamiseksi. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lineaarista alkyylibentseenisulfonihappoa on läsnä 10-40 paino-% kokonaiskoostumuksen määrästä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että lineaarista alkyylibentseenisulfonihappoa on läsnä 20-30 paino-% kokonaiskoostumuksen määrästä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii-20 tä, että lineaarisen alkyylibentseenisulfonihapon alkyy- liosassa on 10-20 hiiliatomia.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lineaarinen alkyylibentseenisulfonihappo on dode- 25 kyylibentseenisulfonihappo.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että soodatuhkaa on läsnä 1-8 paino-% kokonaiskoostumuk-sesta. 30

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkaliliuos on 50-prosenttinen kaustisen soodan liuos ja sitä on läsnä 1-8 paino-% kokonaiskoostumuksesta.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että aktiivinen orgaaninen happo on valittu ryhmästä: kaksiemäksiset hapot, polykarboksyylihapot ja näiden happojen seokset.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaksiemäksiset hapot ovat glutaarihappo, meripihka-happo ja adipiinihappo.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että aktiivinen orgaaninen happo on glutaarihapon, meri-pihkahapon ja adipiinihapon seos.

11. Orgaanista happoa sisältävä tahnamainen detergentti-10 koostumus, tunnettu siitä, että se käsittää neutraloidun pastan (10-40 paino-%), joka on saatu kuivasekoittamalla 5 paino-osaa 10-22 hiiliatomia alkyyliryhmässään sisältävää lineaarista alkyylibentseenisulfonihappoa ja 1 paino-osa soodatuhkaa ja reagoittamalla 1 paino-osan kanssa alkalia, 15 aktiivisen orgaanisen hapon (20-30 paino-%) ja täyteaineen (100 %:iin) kombinaation.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että lineaarinen alkyylibentseenisulfonihappo on do- 20 dekyylibentseenisulfonihappo.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että aktiivinen orgaaninen happo on valittu ryhmästä kaksiemäksiset hapot ja polykarboksyylihapot. 25

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että kaksiemäksiset hapot on valittu ryhmästä: glutaarihappo, meripihkahappo, adipiinihappo ja näiden seokset. Il 90881