NO153145B - Toeymykner-konsentrat, og -preparat fremstilt derav - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et flytende tøymyknerkonsentrat,

samt et tøymyknerpreparat som inneholder tøymyknerkonsentratet.

Tradisjonelle tøymyknere er basert på kvaternære ammoniumsalter, f.eks. dimetyldistearylammoniumklorid eller et alkyl-imidazoliniumsalt, og omfatter generelt ikke mindre enn 5% av denne aktive ingrediens. Det er nødvendig å anvende en slik mengde av kvaternært ammoniumsalt for at en tøymykner skal oppnås som har kommersielt akseptabel viskositet. Tøymyknere er vanligvis noe viskøse, da det kvaternære ammoniumsalt, hvis det ikke er til-strekkelig viskositet, kan ha tendens til å separere ut fra preparatet .

Disse kvaternære ammoniumsalter markedsføres normalt av produsentene i form av en pasta eller oppslemming som inneholder 75% av det kvaternære salt, 15-25% av en væske som f.eks. isopropyl«» alkohol, og en eventuell rest bestående av vann, og pastaen må dispergeres/emulgeres i varmt vann, blandes med konvensjonelle tilsetningsmidler såsom parfyme, optiske hvitemidler, farvestoff o.s.v. for at man skal oppnå en fullstendig tøymykner, som deretter må avkjøles igjen. Dispergerings/emulgeringsoperasjonen må ut-føres omhyggelig, da skjærkraften til røreren så vel som temperaturen vil influere på viskositeten til tøymykneren og fordi det er svært vanskelig å fortykke produktet når dispergeringen/emulger-ingen er ferdig. Det er derfor nødvendig at dispergerings/emul-geringsoperasjonen reguleres omhyggelig for å sikre at den korrekte viskositet oppnås. Av disse grunner er det ikke alltid mulig for en gros- eller detalj forhandlere av tøymyknere å lage sin egen tøymykner for\ salg.

Vi har nå overraskende funnet frem til et flytende tøymyknerkonsentrat, som lett kan dispergeres/emulgeres i koldt vann for frembringelse av en tøymykner med akseptabel kommer-siell viskositet.

Det flytende tøymyknerkonsentrat i henhold til foreliggende oppfinnelse består av et kvaternært fettsyreammoniumsalt og en olje eller i alt vesentlig vann-uløselig flytende forbindelse som har olje/fett-egenskaper.

Tøymyknerpreparatet i henhold til oppfinnelsen inneholder

en dispersjon eller en emulsjon i vann av tøymyknerkonsentratet i henhold til oppfinnelsen. Det henvises forøvrig til de med-følgende krav.

Med "i det vesentlige vannfri" menes at det ikke med hensikt tilsettes noe vann som sådant under tillagingen av konsentratet, men at konsentratet kan inneholde svært små

mengder vann som uunngåelig føres inn fordi noen komponenter, spesielt kvaternære ammoniumsalter, bare er komme'rsielt til-gjengelige i en form som inkluderer en liten vannmengde.

Med et kvaternært fettsyreammoniumsalt menes at det kvaternære ammoniumsalt inneholder minst én langkjedet alkylgruppe med 8-30 karbonatomer, fortrinnsvis 8-22 karbonatomer, og even-tuelt minst én lavere alkyl- eller substituert lavere alkylgruppe, f.eks. en metyl-, etyl- eller 2-hydroksyetylgruppe. I denne hen-seende kan hvilket som helst eller flere av de kvaternære ammoniumsalter som konvensjonelt anvendes i tøymyknere, anvendes i forbindelse med oppfinnelsen, og det foretrukne kvaternære ammoniumsalt er dimetyldistearylammoniumklorid. Selv om dette er et eksempel på et kvaternært salt som har 4 alkylgrupper bundet til nitrogenatomet, skal det forstås at betegnelsen kvaternært ammoniumsalt slik den her brukes, også strekker seg til forbindelser i hvilke nitrogenatomet er del av en heterocyklisk ring, f.eks. imidazolinsalter. Andre egnede kvaternære ammoniumsalter inkluderer slike som fremstilles ved omsetning av et egnet kvaterniseringsmiddel, f.eks. metylklorid, med en blanding av aminer som er kjent som "Synprolam" D35. "Synprolam" D35 omfatter 65-75%

C13~ og tilnærmet 35-25% C15-aminer med tilnærmet 50 vekt% rett-kjedede og 50 vekt% forgrenede aminer hvor forgreningen hoved-sakelig er 2-metyl.

Oljen eller forbindelsen som har olje/fett-egenskaper, kan utvelges fra et svært stort utvalg av oljer eller slike forbindelser. Forbindelsen eller oljen kan ha smørende egenskaper med hensyn til de stoffer som skal behandles. Spesielt egnet er mine-raloljer, f.eks. halv-raffinert "white oil" som er tilgjengelig

fra Texaco under betegnelsen "Base Oil" 522 eller fra Gulf Oil under betegnelsen "Gulf Par" 940. Andre oljer som er egnet, inkluderer slike som inneholder forbindelser som har 8-22 karbonatomer, f.eks. soyaolje, rapsfrøolje, kokosnøttolje, solsikkeolje.

'Eksempler på forbindelser som har olje/fett-egenskaper

som kan anvendes i overensstemmelse med oppfinnelsen, er alkyl-esterne av langkjedede fettsyrer, f.eks. metyloleat, butylstearat, butylpalmitat, glycerylmonostearat og glycerylmono-oleat, og lang-

kjedede fettalkoholer. Vi har funnet en viss indikasjon på at den spesielle olje/fettforbindelse som anvendes kan ha nyttig inn-virkning på tøyets "grep" etter at det er behandlet med tøy-mykneren.

Det kvaternære ammoniumsalt og oljen (eller forbindelsen som har olje/fett-egenskaper) kan anvendes i stort område av forhold både når det gjelder tøymyknerkonsentratet og tøymykner-preparatet i henhold til oppfinnelsen. i noen tilfeller kan det kvaternære ammoniumsalt være hovedkomponenten. Imidlertid, hvis det er ønskelig å lage et billigere produkt, foretrekkes det at smøremidlet (eller olje/fettforbindelsen) som er den billigste komponent, er tilstede i hovedmengde, siden den også kan ha tøy-mykningsegenskaper og kan anvendes som erstatning for det kvaternære salt som er kostbart i forhold til førstnevnte. Et typisk tøymyknerpreparat i henhold til oppfinnelsen vil ha 3-20%, mer fortrinnsvis 5-10% aktivt materiale (olje (eller olje/fettforbindel-se) pluss kvaternært salt) og et slikt myknerpreparat er inn-lysende billigere å fremstille enn et som har samme aktive styrke av det kvaternære ammoniumsalt alene.

Det foretrekkes at tøymyknerkonsentratet inkluderer en lavere alifatisk alkohol som inneholder opp til 6 karbonatomer, f.eks. metanol, etanol eller isopropy1alkohol, som et additiv som gir de nødvendige viskositetsegenskaper og lavtemperaturstabilitet. Søkeren har funnet at i noen tilfeller er det fordelaktig for tøy-myknerkonsentratet eller -preparatet at det inkluderes et overflateaktivt middel (fortrinnsvis ikke-ionisk eller kationisk) som kan assistere med hensyn til å stabilisere konsentratet eller preparatet. Eksempler på egnede overflateaktive midler for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen inkluderer alkoholetoksylater, aminetoksylater og deres salter, alkylfenol- og dialkyl-fenoletoksylater.

Tøymyknerkonsentratet i henhold til oppfinnelsen kan lett dispergeres/emulgeres i koldt vann, typisk vann fra ledningsnettet, ved en temperatur som passende ligger i området 5-30°C, mer passende 5-20°C, uten behov for oppvarmning og med bare lett blanding for fremstilling av et tøymyknerpreparat med det nødvendige aktive innhold, som generelt' vil være i området 3-20%. Alternativt kan tøymyknerpreparatet fremstilles ganske enkelt ved produksjon' av en dispersjon/emulsjon i vann av et kvaternært ammoniumsalt og en olje (eller olje/fettforbindelse), idet sistnevnte to komponenter ikke på forhånd er blandet for fremstilling av et konsentrat. Søkeren har funnet at i noen tilfeller er det ønskelig å anvende

et løsningsmiddel, f.eks. isopropylalkohol, for å assistere ved fremstilling av preparatet ved den fortrinnsvis relativt lave temperatur som anvendes.

Viskositetene til tøymyknerkonsentratet og preparatet beror både på type og mengde av olje eller olje/fettforbindelse som in-korporeres i dette, og det er en lett sak å produsere.tøymyknere som har et viskositetsområde ved å variere typen og mengden av olje eller olje/fettforbindelse som anvendes. Det er også funnet at mengden av kvaternært salt som er nødvendig for å fremstille en dispersjon/emulsjon med en spesiell viskositet er mindre enn i det tilfelle hvor det ikke anvendes noen olje (eller forbindelse som har olje/fett-egenskaper), og disse trekk er viktige fordeler ved foreliggende oppfinnelse. Søkeren anser at akseptable kommer-sielle viskositeter vil ligge i området 15-40 sekunder, mer passende i området 20-25 sekunder, målt ved 20°C i Ford Cup nr. 4.

Tøymyknerkonsentrat og -preparater i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles uten behov for den meget omhyggelige kontroll av blandeoperasjonen som er et trekk ved tidligere kjente fremstil-linger. Oppfinnelsen gjør det således mulig å fremstille tøy-myknere av produsenter som, på grunn av manglende egnet blande-utstyr, tidligere var nødt til å kjøpe mykner på grunn av vanskelig-hetene med å fremstille den.

Konvensjonelle tilsetningsstoffer, f.eks. farvestoffér og optiske hvitemidler, kan naturligvis tilsettes under fremstillingen av tøymykneren etter ønske.

Følgende eksempler illustrerer konsentratet og preparatet

i henhold til oppfinnelsen.

Eksempel 1

To tøymyknerkonsentrater ble fremstilt ved blanding av de forskjellige bestanddeler i mengder som er vist i tabell 1 (alle deler angir vekt).

"Kemamine" Q 9702 C er et kommersielt tilgjengelig kvater-

nært ammoniumprodukt som er basert på 75% dimetyldihydro-

genert talg-ammoniumklorid.

Det ikke-ioniske overflateaktive middel som ble anvendt,

var "Synperonic" A3, som er en kommersielt tilgjengelig blanding av vaskemiddel-alkoholetoksylater fremstilt ut fra en omhyggelig regulert blanding av C,.,- og C,

alkoholer.

De to konsentrater, som var tynne, mobile væsker ved rom-temperatur, ble dispergert/emulgert i koldt vann uten oppvarmning for fremstilling av tøymyknerpreparater med kommersielt akseptabel viskositet og oppførsel.

Eksempel 2

Det ble fremstilt to tøymyknerpreparater ved blanding av de forskjellige bestanddeler i mengder som er vist i tabell 2.

Det ikke-ioniske overflateaktive middel som ble anvendt, var "Synperonic" A2, som er et preparat som ligner "Synperonic" A3 (se eksempel 1).

Preparatene L og M hadde aktive styrker på henholdsvis 6,75% og 5-7%, og hvert av dem viste seg å ha kommersielt akseptabel viskositet og oppførsel.

Eksempel 3

"Arquad" 2HT (et dihydrogenert talg-dimetylammoniumklorid) og Texaco Base Oil 522 ble blandet sammen i forskjellige forhold.

Til 10 g av hver blanding ble det tilsatt isopropanol til man fikk et produkt som var flytende ved 23°C. Likeledes ble isopropanol tilsatt til blandinger av 1 g av ikke-ionisk overflateaktivt middel ("Synperonic" A3) og 9 g "Arquad" 2HT/Texaco Base Oil 522 blanding for dannelse av et flytende produkt.

Tabell 3 viser de nødvendige mengder av isopropanol.

Bemerkning: Da isopropanol ble tilsatt til 10 g "Arquad" 2HT alene, ble det igjen vesentlige mengder av fast stoff selv etter til-setning av 15 g isopropanol. Etter at 40 g isopropanol var tilsatt, var produktet i alt vesentlig flytende selv om små mengder av fast stoff satte seg av etter en tid. Det er tydelig at an-vendelsen av en olje i betydelig grad reduserer mengden av løs-ningsmiddel som kreves for å produsere et stabilt flytende produkt.

Eksempel 4

Blandinger av "Arquad" 2HT med to olje/fettaktige materi-aler ble laget. Isopropanol ble tilsatt til 10 g av hver blanding eller 9 g av blandingen og 1 g ikke-ionisk overflateaktivt middel ("Synperonic" A3) som i eksempel 3. Tabell 4 viser de nød-vendige mengder av isopropanol.

"Synprol" er en primær alkohol av høy kvalitet, nemlig en omhyggelig kontrollert blanding av 67% C13~ og 33% C15-alkoholer.

Eksempel 5

Et tøymyknerkonsentrat ble fremstilt ved blanding av "Synprolam" D35QC, som er en blanding av kvaternære forbindelser som stammer fra "Synprolam" D35 og omfatter tilnærmet 75% di-^C13_C15' ~^imetylammon;'-um^lor:'-(^ °9 tilnærmet 25% isopropanol, med (a) Texaco 522 olje, (b) "Synprol", (c) tungolje, (d) isobutyl-palmitat, hvert i forholdene 9:1 og 1:9 i vekt. Alle blandinger var flytende ved 23°C.

Eksempel 6

"Varisoft" 475 (l-talgalkyl-amidoetyl-2-talgalkyl-3-metylimidazolinium-metosulfat) ble blandet med (a) Texaco 522 ' olje, (b) "Synprol", (c) tungolje i vektforholdene 9:1 og 1:9. Alle blandinger var flytende ved 23°C.

Eksempel 7

Et tøymyknerkonsentrat ble fremstilt ved blanding av 4 deler "Kemamine" QSML/2 og 1 del ikke-ionisk overflateaktivt middel "Synperonic" A3 med 6 deler kokosnøttolje ved 23°C. Det ble oppnådd en klar, mobil væske.

Bemerk: "Kemamine" QSML/2 er et kvaternært ammoniumprodukt som

er basert på tilnærmet 70% dimetyldihydrogenert talg-ammoniumklorid og tilnærmet 30% metanol.

Eksempel 8

En blanding av 4 deler "Synprolam" og 6 deler "Synprol" •ble fortynnet i vann slik at man fikk en dispersjon som inneholdt 2,33 vekt% kvaternært salt. Denne hadde en viskositet ved 25°C på ca. 290 cS. En dispersjon i vann som inneholdt 2,33% kvaternært salt og ikke noe "Synprol" hadde en viskositet på ca. 2 cS. Dispersjonen med "Synprol" var stabil og viste ingen separasjon etter 7 dager.

Eksempel 9

En blanding av 4 deler "Kemamine" QSML/2 og 6 deler Texaco 522 olje ble fortynnet i vann slik at man fikk en dispersjon som inneholdt 2,33 vekt% kvaternært salt. Denne hadde en viskositet ved 25°C på 783 cS. En dispersjon som inneholdt 2,33% kvaternært salt og ingen olje, hadde viskositet 59 cS. Dispersjonen med olje var stabil og viste ingen separasjon etter 7 dager.

Eksempel 10

Det ble fremstilt et tøymyknerkonsentrat ved blanding av 4,225 deler Gulf Par 940, 3,028 deler "Kemamine" QSML/2 og 0,634 deler "Synperonic" A3 overflateaktivt middel. Det ble fremstilt et tøymyknerpreparat ved dispergering av konsentratet i vann for dannelse av et preparat som inneholdt 7,887% konsentrat.

To slike preparater ble fremstilt, idet konsentrat-temperaturen i hvert tilfelle var 25°C. Temperaturen på det vann som ble anvendt, var 25°C i det ene tilfelle og 30°C i det annet, og viskositetene (ved 20°C under anvendelse av Ford Cup nr. 4) var henholdsvis 25 sekunder og 12 sekunder.

Det er derfor klart at det er fordelaktig å fremstille tøymyknerpreparater i henhold til oppfinnelsen ved kold-blanding av konsentratet og vann. på denne måte er det mulig å oppnå preparater med kommersielt akseptabel viskositet. Blanding ved høyere temperaturer gir mindre viskøse, uakseptable produkter.

Eksempel 11

Et flytende tøymyknerkonsentrat ble fremstilt ved blanding av 50 vekt% "Alkaquat" T (et 75% aktivt 1-metyl-talg-amido-etyl-2-talg-imidazolinium-metosulfat), 40 vekt% Texaco Base Oil 522 og 10 vekt% "Synperonic" A3 overflateaktivt middel.

Eksempel 12

Et flytende tøymyknerkonsentrat ble fremstilt ved blanding av 10 vekt% "Actisoft" TE (et l-talg-alkyl-amidoetyl-2-talg-alkyl-3-metylimidazolinium-metosulfat), 27,25% "Kemamine" QSML/2, 38,02 vekt% Gulf Par Oil 940, 5,71% "Synperonic" A3 overflateaktivt middel, og 19,02% isopropylalkohol. Konsentratet var en klar, mobil væske ved temperaturer ned til 5°C.

Viskositeten til en 7% dispersjon/emulsjon i vann ved 20°C ble sammenlignet med viskositeten til en 7% dispersjon/emulsjon av et konsentrat som ikke inneholdt noe "Actisoft" TE og som bestod av 30,28% "Kemamine" QSML/2, 42,25% Gulf par Oil 940, 6,34% "Synperonic" A3 overflateaktivt middel og 21,13% isopropanol. Viskositetene (ved 20°C under anvendelse av Ford Cup nr. 4) var henholdsvis 16 og 11 sekunder, hvilket indikerer at det preparat som inneholdt både "Actisoft" TE og "Kemamine" QSML/2 hadde en mer kommersielt akseptabel viskositet enn det som inneholdt bare "Kemamine" QSML/2.

Eksempel 13

Det ble utført en serie tester på en rekke tøymyknings-preparater for fastslåelse av mykheten i stoffer som ble behandlet med dem.

De stoffer som ble anvendt i testene, var spebarnbleier som bestod av 50% bomull og 50% viskose. Etter fjerning av appreturen ved vasking med et kommersielt vaskepulver ("Drive") og grundig skylling ble bleiene kjørt gjennom fire vaske/skylle-behandlings-sykluser som følger: Vaskesyklus: Springvann av 50°C som inneholdt 1 g kommersielt vaskepulver ("Tide") pr. liter ved et tøy:vannforhold på 1 kg:30 1 i 5 min.

Skyllesyklus: Fire vaskinger i springvann ved 25°C ved et tøyvann-forhold på 1 kg:30 1.

Behandling: Tøymyknerprodukt ble påført i en grad av 10 g pr.

300 g tøy i 9 1 springvann ved 25°C i 2 min.

Tørking: Alle bleier ble tørket separat i en tumletørker.

To tøymyknerprodukter i henhold til oppfinnelsen ble anvendt med vann som kontrollprøve. Produktene var som følger: 1. "Kemamine" QSML/2, 2,2 vekt% aktivt + Texaco Base Oil 522 6,67 vekt% i vann. 2. "Kemamine" QSML/2, 2,2 vekt% aktivt + kokosnøttolje 6,67 vekt% i vann.

3. Bare vann.

Etter 1 syklus og 4 sykluser ble det utført 24 parvis be-dømte sammenlignings-paneltester for vurdering av mykheten. Resultatene av disse tester er vist i tabell 5.

Bemerkning: For en parvis sammenligningstest med 3 objekter

og 24 dommere er en forskjell i stemmer signifikant på 95% nivået.

Disse tester indikerer de utmerkede kvaliteter som prod-uktene 1 og 2. er i besittelse av, idet disse, i tilknytning til at de er lette å fremstille, for fordeler fremfor andre lignende produkter som tidligere er blitt fremstilt uten anvendelse av en olje eller oljeaktig/fettaktig forbindelse, ved siden av de gode mykningsegenskaper som er vist, antyder resultatene at forskjellige oljer kan gi forskjellige grader av tøymykning.

Eksempel 14

Det ble utført fuktetester ved hjelp av en modifisert Draves-test ved sammenligning av en 10% fortynning av et tøy-myknerpreparat i henhold til oppfinnelsen mot en kvalitet som søkeren har eiendomsrett til, som inneholder 5% aktivt dimetyldihydrogenert talg-ammoniumklorid (DMDHT). (Tøymyknerpreparatet i henhold til oppfinnelsen bestod av (alle deler i vekt): 30,28% "Kemamine" QSML/2, 42,25% Gulf Par olje 940, 6,34% "Synperonic" A3 overflateaktivt middel, og 21,13% isopropanol).

Bomullsbånd med bredde 2,54 cm og lengde 20 cm ble opp-bløtt og tørket 5 ganger i de to produkter under anvendelse av 3 stykker av bånd i 250 ml løsning som inneholdt 1% av tøymyknings-midlet. Forsøket ble gjentatt ved oppbløting og tørking bare én gang i en 5% løsning av kondisjoneringsmidler. Fuktetesten ble utført under anvendelse av en 20 g vekt som var festet ved hjelp av en bomullstråd til en metallkrok som veide tilnærmet 1/2 g. Kroken festes til de behandlede bomullsstykker og bringes til å falle ned i en 500 ml målesylinder som er full av vann. Man måler den tid som trenges for at kroken som er festet til tøyet, skal synke til bunns.

Tidene var som følger:

Én neddypping ved 5% kondisjoneringsmiddelkonsentrasjon 10% produkt i henh. til oppfinnelsen 20 sek.

5% aktivt DMDHT 33 "

Fem neddyppinger ved 1% konsentrasjon

10% produkt i henh. til oppfinnelsen 21 sek.

5% aktivt DMDHT 63 "

Vanntemperaturen var 12°C.

Det vil fremgå at tøykondisjoneringsmidler i henhold til oppfinnelsen er overlegne med hensyn til gjenfukting og at det virkelig ikke er noen oppbygging av produkt på bomullsstykkene.

Claims (4)

1. Flytende tøymyknerkonsentrat, karakterisert ved at det består av et kvaternært fettsyreammoniumsalt som inneholder minst én langkjedet alkylgruppe med 8-30 karbonatomer og en olje eller en i det vesentlige vann-uløselig, flytende oljeaktig/fett-aktig forbindelse som er mineralolje, en halvraffinert hvit-olje, soyaolje, rapsolje, kokosolje, solsikkeolje, tungolje, eller langkjedet (Cg-^^)-fettalkohol, hvorved konsentratet er i det vesentlige vannfritt og hvorved konsentratet kan disper-geres/emulgeres i kaldt vann, ved en temperatur på 5-30°C.

2. Konsentrat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det kvaternære ammoniumsalt er et salt som er fremstilt ved omsetning av et kvaterniseringsmiddel med en aminblanding som inneholder 65-75 vekt% av C^2~ami-ner Qg 35-25 vekt% av C-^-aminer som inneholder ca. 50 vekt% av rettkjedete aminer og 50 vekt% av forgrenete aminér hvor dominerende forgreninger er 2-metyl.

3. Konsentrat som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at konsentratet dessuten inneholder et overflateaktivt middel.

4. Tøymyknerpreparat, karakterisert ved at det inneholder en dispersjon eller en emulsjon i vann av et tøymyknerkonsentrat i henhold til hvilket som helst av kravene 1-3.