FI86741C - Kompositioner av tvaettmedel och uppmjukande medel foer anvaendning i tvaettcykel - Google Patents

Description

1 86741

Pesusyklissä käytettävät pesuaineen ja pehmentävän aineen seokset - Köinpositioner av fvättmedel och uppmjukande medel för användning i tvättcykel Tämä keksintö koskee seosta, jonka avulla voidaan puhdistaa ja pehmentää tekstiilejä pyykinpesun pesusyklissä. Tarkemmin sanottuna kyseessä oleva keksintö koskee pehmenny s seoksia, jotka soveltuvat käytettäviksi pyykinpesun pesusyklissä, erikoisesti käytettäessä kuumaa vettä, ja seos sisältää kationista kvaternääristä ammoniumyhdistettä pehmentävänä aineena ja ei-ionista pintajännitystä alentavaa ainetta, jonka samepiste on pesemislämpötilan yläpuolella.

Seokset, joita voidaan käyttää tekstiilien käsittelyyn niiden pehmeys- ja "tuntu”-ominaisuuksien parantamiseksi, ovat tunnettuja tekniikasta.

Kun tekstiilien pehmennysaineita käytetään kotitalouksien pyykinpesussa, ne lisätään tyypillisesti huuhteluveteen huuhtelu-syklin aikana, jonka kesto on ainoastaan noin 2-5 min. Käyttäjän on siis joko valvottava pyykinpesuohjelmaa tai ryhdyttävä muihin varotoimenpiteisiin, niin että tekstiilien pehmennys-aine lisätään oikeaan aikaan. Tämä vaatii kuluttajaa palaamaan pesukoneen ääreen juuri ennen pesuoperaation huuhtelu-syklin alkamista tai sen alkuvaiheessa, mikä on ilmeisen rasittavaa kuluttajalle. Lisäksi on erikoisesti varottava sitä, että käytetään sopiva määrä tekstiilien pehmennysainetta ja ·_ ; vältettävä yliannostusta, mikä saattaa tehdä vaatteet vettä : hylkiviksi rasvaisen kalvon saostuessa kankaan pinnalle, sama- - - ten kuin tehdä kankaat jonkin verran keltaisiksi.

Edellä mainittujen pulmien ratkaisemiseksi on ollut tunnettua käyttää tekstiilien pehmennysaineita, jotka soveltuvat yhteen tavallisten pyykinpesuaineiden kanssa, niin että pehmennysaineita voidaan yhdistää pesuaineiden kanssa yhteen ja samaan pakkaukseen käytettäväksi pesuoperaation pesusyklin aikana. Esimerkkejä tällaisista pesusykliin lisätyistä tekstiilien pehmennysaineseoksista on esitetty US-patenteissä 3 351 438, 3 660 286 ja 3 703 480. Nämä pesusykliin lisätyt tekstiilien 2 86741 pehmennysaineseokset sisältävät tavallisesti kationista kva-ternääristä ammoniumyhdistettä tekstiilien pehmennysaineena ja sen lisäksi aineosia, jotka tekevät pehmennysyhdisteet sopiviksi tavanmukaisten pyykinpesussa käytettävien pesuaineiden kanssa.

Mutta on tunnettua myös se, että pesusykliin lisätyt kationi-set pehmentävät yhdisteet, joko pesuaine-pehmennysaineseoksen aineosana tai pesusyklin pehmennysaineena, häiritsevät pesuaineen kirkastamistehoa samoin kuin puhdistamistehoa. Tämän johdosta on koetettu kompensoida jossakin määrin tätä pesu-aine-pehmennysaineseosten häiritsevää vaikutusta käyttämällä ei-ionisia pintajännitystä alentavia aineita, suurempia määriä kirkastavia yhdisteitä, karboksimetyyliselluloosaa, kellastumista ehkäiseviä yhdisteitä, sinettäviä aineita jne. Kuitenkin on saatu aikaan vain vähän parannusta pesusyklissä käytettäviin pehmennysseoksiin, joissa käytetään hyvin erilaisia pesuaineita, joista useimmat ovat anionisia.

Mutta on ilmoitettu myös useista tekniikassa tunnetuista pesu-aineseoksista, jotka sisältävät kationisia pehmentäviä aineita, kuten kvaternäärisiä ammoniumyhdisteitä pehmentävinä aineina ja ei-ionisia pinta-aktiivisia yhdisteitä. Tätä tekniikkaa edustavista voidaan mainita US-patentit 4 264 457, 4 239 659, 4 259 217, 4 222 905, 3 537 993, 3 583 912, 3 983 079, 4 203 872, 4 264 479, 3 951 879, 3 360 470, 3 351 483, 3 644 203 jne.

Vaikka useat näistä aikaisemman tekniikan mukaisista resepteistä saavatkin aikaan tyydyttävän pesemis- ja/tai pehmennys-vaikutuksen hyvin useissa erilaisissa olosuhteissa, ne kuitenkin kärsivät riittävän pehmennysvaikutuksen puutteesta, esimerkiksi verrattuna huuhtelusykliin lisättyihin pehmennysai-neisiin erikoisesti kuumavesipesun olosuhteissa, so. 60°C:n . . lämpötiloissa ja sitä korkeammissa; ne muodostavat myös komplekseja kationisen yhdisteen kanssa; on käytettävä vähemmän pehmentäviä, vesiliukoisia, esimerkiksi mono-korkeampi-alkyyli-kvaternäärinen - ammonium-kationisia yhdisteitä; on rajoituttava nestemäisiin seoksiin jne.

I: 3 86741

Nykyään ei ole enää harvinaista saada aikaan nykyisillä pyykinpesuaineseoksilla ja konventionaalisilla automaattisilla kotipesukoneilla, erityisesti Yhdysvalloissa, likaisten tekstiilien pesua/puhdistamista käyttäen kylmää tai lämmintä pesuvettä, erikoisesti kun kyseessä ovat herkät kankaat, ns. pese-ja-käytä-tekstiilit, kestoprässätyt kankaat ym., mutta siitä huolimatta katsotaan, että tehokkaampi puhdistaminen (likatahrojen poisto) vaatii korkeampia pesulämpötiloja.

Lisäksi Euroopassa ja muissa maissa kotipesukoneet työskentelevät 60°C:n lämpötiloissa tai sitä korkeammissa, jopa pesuveden kiehumislämpötilassa. Vaikka nämä lämpötilat ovat edullisia tahrojen poistolle, eivät ne ole samalla lailla eduksi pehmennysvaikutukselle.

Kyseessä oleva keksintö perustuu siihen havaintoon, että pehmennysvaikutus paranee huomattavasti pesuaineseoksessa, joka perustuu ei-ionisen pesuaineyhdisteen ja kationisen kva-ternäärisen ammoniumyhdisteen, joka toimii pehmennysaineena, seokseen kun käytetään erästä rajoitettua ei-ionisten yhdisteiden luokkaa, joka on tunnettu yläpuolella pesulämpötilan olevista samepisteistä. Lisäksi tämä pehmennysvaikutuksen paraneminen saadaan aikaan ilman minkäänlaista, tai ainakin ilman mitään huomattavaa pesu- (so. puhdistus)tehon huononemista.

Puhdistustehon ja ei-ionisen/kationisen pesuaineseoksen same-'*- pisteen välinen suhde on tunnettu US-patenteista 4 222 905 ja 4 259 217. Tarkemmin sanottuna, kuten esitetään sarakkeessa 5, rivit 40-61 US-patentissä 4 259 217: "Menetelmiä, joiden avulla voidaan pestä tekstiilejä käyttämällä kyseessä olevan keksinnön mukaisia seoksia, jotka aikaansaavat paremman rasva- ja öljytahrojen poistamisen ja joiden etuna on tekstiilien hellävarainen kohtelu, selostetaan. Näissä menetelmissä käytetään pyykinpesuseoksia sellaisissa lämpötila-olosuhteissa, että vettä sisältävä pesuliuos on joko ei-ioni-; sen/kationisen pintajännitystä alentavan aineen seoksen same- ·. pisteessä tai lähellä sitä (so. noin 20°C:n päässä samepis- teestä joka on lämpötila, jossa runsaasti ei-ionista pinta-jän- ; nitystä alentavaa ainetta sisältävä faasi erkanee pesuliuok- sesta). Tämä voidaan saada edullisesti aikaan säätämällä 4 86741 nämä ei-ionisen/kationisen pintajännitystä alentavan aineen seokset siten, että niiden samepiste sattuu noin 0-95°C:n välille, erikoisesti noin 10-70°C:n välille, kuten noin 20-70°C:n välille, kaikkein edullisimmin noin 30 - noin 50°C:n välille. Pesuoperaation aikana pesuliuoksen lämpötila pidetään tällä lämpötilavälillä ja 20°C:n päässä samepisteen lämpötilasta. Teho paranee vielä, kun vesipitoisen pesuliuoksen lämpötila on noin 15°C, edullisemmin noin 10°C päässä ei-ionisen/ kationisen pintajännitystä alentavan aineen seoksen samepisteen lämpötilasta."

Vaatimus työskennellä pesulämpötiloissa, jotka sattuvat yhteen samepisteen lämpötilan kanssa, tai ovat alle sen, perustuu ilmeisesti siihen, että pintajännitystä alentavan aineseoksen samepiste pesuvedessä vastaa lämpötilaa, jossa pinta-aktiivi-sen aineen misellit aggregoituvat siinä määrin, että nämä aggregaatit tulevat niin suuriksi, että ne tulevat ulos liuoksesta, mistä johtuu havaittu sameus. Jos lämpötilaa vielä nostetaan, se aiheuttaa täydellisen vesifaasin ja ei-ionisen pintajännitystä alentavan aineen eroamisen ja sen tuloksena niiden pesuteho likaisiin tekstiileihin nähden ja muu puhdis-tusteho häviää.

Mutta, vaikka US-patentissa 4 259 217 on esitetty, että ei-ioninen/kationinen-aineseokset saattavat "riippuen kationisen komponentin identtisyydestä ja konsentraatiosta.... aikaansaa-;- · da etuja, jotka ovat tunnettuja aikaisemmasta tekniikasta tällaisten kationisten aineiden suhteen, esimerkiksi... pehmentää tekstiilejä", on kuitenkin selvää, että siinä ei tunnusteta tai ole ehdotusta siitä, että kationisten aineiden peh-mennvsvaikutusta voidaan parantaa huomattavasti käyttämällä tiettyjä ei-ionisia aineita, joilla on itsessään korkeat samepistelämpötilat. Eli siis kun US-patenteissa 4 222 905 ja 4 259 217 osoitetaan suhde ei-ioninen/kationinerraineseoksen, pe su lämpötilan ja pesutehon välillä, on nyttemmin keksitty, että se on suhde yksinomaan ei-ionisen aineen (tai ei-ionisen *; aineen ja kaikkien pesuvedessä läsnä olevien elektrolyyttien).

samepisteen ja pesulämpötilan välillä, mikä vaikuttaa veteen •v: liukenemattoman kationisen kvaternäärisen, pehmennysaineena 5 86741 käytetyn anunoniumyhdisteen pehmennysvaikutukseen. Tämän keksinnön mukaiselle vaatimukselle vastakohtana käyttää korkean , samepistelämpötilan omaavia (so. yläpuolella noin 60°C, erikoisesti yläpuolella noin 90°C, vielä erikoisemmin yläpuolella noin 100°C) ei-ionisia yhdisteitä, sekä US-patentissa 4 222 905 että 4 259 217 pidetään parhempina ei-ionisia pintajännitystä alentavia aineita, joilla on suhteellisen alhaiset samepisteet. Tämän vuoksi ovat näissä patenteissa selostetuissa seoksissa käytetyt ei-ioniset pintajännitystä alentavat yhdisteet etoksiloituja rasva-alkoholeja, joissa on korkeintaan 12 moolia etyleenioksidia, mieluummin korkeintaan 9 etyleenioksidimoolia ja joiden hydrofiili-lipofiili-tasapaino-(HLB)-arvot ovat noin 5-17, mieluummin noin 6-15.

Oli siis täysin odottamatonta, että kationisen pehmennysaineen pehmennysvaikutusta voitaisiin parantaa näin dramaattisesti ilman että pienennettäisiin ei-ionisen pintajännitystä alentavan aineen pesutehoa käyttämällä ei-ionisia pintajännitystä alentavia aineita, joita ovat korkeammat rasva-alkoholit, jotka on etoksiloitu ainakin 15 etyleenioksidimoolin kanssa ja joiden samepisteet ovat pesulämpötilan yläpuolella.

Kyseessä oleva keksintö on toteutettu tähän havaintoon perustuen. Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

. . Tämän keksinnön kohteena on siis parantaa pehmennysvaikutusta ; ; pesuaineseoksissa, jotka sisältävät pehmentävinä aineina kva- ·_ ; ternääristä ammoniumyhdistettä ja ei-ionisia pesuaineyhdis- : teitä ilman että huomattavasti vaikutettaisiin epäedullisesti yleiseen : pe su tehoon.

Tämä ja keksinnön muut kohteet, jotka tulevat esiin seuraavas-·/*.: ta selostuksesta, on toteutettu kehittämällä pyykinpesuaine- .·*.*. seos, jonka avulla voidaan pestä likaantuneita tekstiilejä vettä sisältävässä pesunesteessä kohotetussa lämpötilassa, • · joka on ainakin noin 60°C:sta aina noin 100°C:n kiehumapis- -...· teeseen saakka, ja seos sisältää ei-ionista pinta-aktiivista : - : ainetta, jonka samepiste on yläpuolella tämän kohotetun lämpö- ··: tilan, ja veteen liukenematonta kvaternääristä ammoniumyhdis- 6 86741 tettä, joka pystyy pehmentämään pestyn tekstiilin. Parhaana pidetyssä toteutusmuodossa pesuaineseos sisältää ainakin yhtä pesuaineen lisäainetta, kuten tehosteaineita, sakeuttavia aineita, lian uudelleenlaskeutumista ehkäiseviä aineita, korroosiota ehkäiseviä aineita, valkaisuaineita, entsyymejä, väriaineita, sinettäviä aineita, optisia kirkastavia aineita, parfyymejä ym.

Tarkasteltujen ei-ionisten aineiden rajoituksena on ainoastaan niiden vesiliukoisuus ja niiden samepistelämpötila. Nämä kriteerit ovat edullisesti yhteensopivia, koska korkea alkyleeni-oksidipitoisuus edistää sekä vesiliukoisuutta että korkeata samepistelämpötilaa.

Sopivia ei-ionisia pinta-aktiivisia aineita on kaupallisesti saatavissa ja ne ovat johdettuja alkyleenioksidin tai ekvi-valenttisen reagoivan aineen ja reagoivan vedyn sisältävän hydrofobin kondensaatiosta. Hydrofobiset orgaaniset yhdisteet voivat olla alifaattisia, aromaattisia tai heterosyklisiä, vaikka kahta ensimmäistä yhdisteluokkaa pidetään etusijaisena. Parhaina pidettyjä hydrofobityyppejä ovat korkeammat alifaat-tiset alkoholit ja alkyylifenolit, vaikka myös muita voidaan käyttää, kuten esimerkiksi karboksyylihappoja, karboksiamide-ja, merkaptaaneja, sulfonamideja jne. Etyleenioksidin konden-:·· saatit korkeampien alkyylifenolien tai korkeampien rasva-alko- .‘.\ holien kanssa edustavat ei-ionisten yhdisteiden parhaana pidet- tyjä luokkia. Hydrofobisen osan tulisi tavallisesti sisältää ·. . ainakin noin 6 hiiliatomia ja mieluummin ainakin noin 8 hiili- ! atomia ja ne saattavat sisältää niinkin monta kuin noin 50 ·;·/ hiiliatomia ja siitä yli, mutta parhaana pidetty määrä on välillä noin 8-22 hiiliatomia, erikoisesti 10-18 hiiliatomia alifaattisilla alkoholeilla ja 12-20 hiiliatomia korkeammilla alkyylifenoleilla . Alkyleenioksidin määrä vaihtelee melkoises-: : : ti riippuen hydrofobista, mutta yleisenä ohjeena ja sääntönä on, että pitäisi käyttää ainakin noin 15 moolia alkyleeniok-sidia per mooli hydrofobista yhdistettä jopa aina 30 mooliin saakka alkyleenioksidia per mooli hydrotrooppista yhdistettä, • V jotta saataisiin samepisteiden lämpötilat, jotka ovat ainakin noin *·"* 60°C tai sen yli.

7 86741

Parhaina pidettyjä ei-ionisia pintajännitystä alentavia aineita voidaan esittää kaavalla RO(CH2CH20)nH (I) jossa R on primäärinen tai sekundäärinen alkyyliketju, joka sisältää 8-22 hiiliatomia ja n on keskimäärin 15-30; tai R'“£Oj}-0-<CH2CH20)mH (II) jossa R' on primäärinen tai sekundäärinen alkyyliketju, jossa on 4-12 hiiliatomia, ja m on keskimäärin 15-30.

Parhaina pidettyjä alkoholeja, joista kaavan I mukaisia yhdisteitä valmistetaan, ovat lauryyli-, myristyyli-, setyyli-, stearyyli- ja oleyylialkoholit ja niiden seokset. Erikoisen parhaina pidettyjä R:n arvoja ovat C^q-C^q, ja C-^-C·^g-alkyylit ja niiden seokset ovat erikoisen parhaina pidettyjä.

R1:n parhaina pidettyjä arvoja ovat Cg-C^2, ja erikoisen parhaina pidetään Cg ja Cg, kuten oktyyli, iso-oktyyli ja nonyyli.

Tyypillinen esimerkki kaavan I mukaisesta yhdisteestä on lau-ryylialkoholi, joka on kondensoitu 15 moolin kanssa etyleeni-oksidia. Tyypillinen esimerkki kaavan II mukaisesta ei-ioni-sesta yhdisteestä on iso-oktyylifenoli, joka on kondensoitu 30 moolin kanssa etyleenioksidia.

; : j Muita ei-ionisia yhdisteitä, joita voidaan käyttää, ovat orgaa- : : : nisten happojen kuten korkeampien rasvahappojen, hartsihappo- jen, mäntyöljyhappojen, petrolin hapetus tuotteista saatujen .·. : happojen jne. polyoksialkyleeniesterit. Nämä esterit sisältä- vät tavallisesti noin 10 - noin 22 hiiliatomia happo-osassa ja noin 15 - noin 30 moolia etyleenioksidia tai sen ekvivalenttia.

Muita ei-ionisia pintajännitystä alentavia aineita ovat vielä alkyleenioksidikondensaatit korkeampien rasvahappojen amidien 8 86741 kanssa. Rasvahapporyhmä sisältää tavallisesti noin 8 - noin 22 hiiliatomia ja tämä kondensoidaan noin 15 - noin 50 moolin kanssa etyleenioksidia parhaana pidetyssä esimerkissä. Vastaavia karboksamideja ja sulfonamideja voidaan myös käyttää sopivina ekvivalenttisina aineina.

Ei-ionisen aineen määrä voi olla mikä tahansa määrä, joka pesuveteen lisättynä aikaansaa sopivan puhdistamisvaikutuksen. Tavallisesti määrät, jotka ovat noin 6-30 %, edullisesti noin 7 - noin 20 %, ja aivan erikoisen edullisesti noin 14-16 % seoksen painosta, soveltuvat käytettäviksi.

Kyseessä olevan keksinnön mukaisia seoksia on tarkoitettu käytettäviksi pääasiallisesti niissä kotitalous- ja kaupallisissa pyykinpesukoneissa, jotka työskenetelevät korkeissa pesulämpö-tiloissa, erikoisesti yli noin 60°C:n veden lämpötiloissa, erikoisesti yli 80°C:ssa ja erikoisesti mieluummin lähellä veden kiehumapistettä, so. noin 100°C:ssa tai siitä yli. Mutta nämä seokset, jotka ovat erikoisen tehokkaita näissä korkeissa pesulämpötiloissa käytettäessä, omaavat parannetun pehmennys-vaikutuksensa myös alemmissa lämpötiloissa alle 60°C ja aina 20°C:een ja sen alle asti.

Kun seokset formuloidaan siten, että niitä käytetään hyvin laajalla lämpötilavälillä, esimerkiksi välillä 20°C-60°C, yhtä hyvin kuin korkeammissa lämpötiloissa, ja mahdollisimman sopiviksi hyvin erilaisille tekstiileille, kuten herkille luonnon ja synteettisille kuiduille sekä tekstiileille, jotka eivät ole niin herkkiä lämpötiloille kuten esimerkiksi puuvilla jne., valitaan ei-ioninen aine sellaiseksi, että sen samepisteen lämpötila ylittää pesuveden lämpötilan ainakin noin 20°:lla C, kuten esimerkiksi ei-ioninen aine, jonka samepisteen lämpötila on välillä 80°C-90°C. Mutta siellä, missä seosresepti on tarkoitettu rajoitettavaksi etupäässä 60°C:ssa tai sen ylä-puolella olevissa lämpötiloissa tapahtuvaan käyttöön, kuten on laita tavallisesti Euroopassa, samaten kuin teollisuudessa käytetyissä pesukoneissa, voi ei-ionisella aineella olla huomattavasti korkeampia samepisteitä, esimerkiksi jopa noin li 9 8 6 7 41 50°C pesulämpötilan yläpuolella olevia. Siis kun pesemislämpötila on 60°C, ei-ionisella aineella tulisi olla samepiste suunnilleen 65°C, mieluummin ainakin noin 70°C ja jopa noin 90°C:een saakka, edullisesti välillä noin 70°C-85°C. Pesuveden lämpötiloja 100°C varten valitaan ei-ionisen yhdisteen same-pisteeksi noin 105°C - noin 150°C, mieluummin 105°C - 120°C.

Tässä käytettynä merkitsee termi "samepiste" lämpötilaa, jossa seoksen valonhajoamisvoimakkuutta pesuliuoksen lämpötilaan nähden ilmaiseva graafinen käyrä alkaa nousta jyrkästi maksimaaliseen arvoonsa seuraavissa koe-olosuhteissa:

Valon hajoamisen voimakkuutta mitataan käyttäen mallia VM-12397 fotogoniodiffuusiometriä, valmistaja Societe Francaise d'instruments de controle et d'analyses, Ranska (laitetta tullaan tästä lähtien nimittämään lyhennyksellä SOFICA). SOFICA-näytekammio ja sen kansi pestään kuumalla asetonilla ja annetaan kuivua. Tehdään pintajännitystä alentavan aineen seos ja liuotetaan se tislattuun veteen konsentraatioon 1000 miljoonasosaa. Suunnilleen 15 ml:n liuosnäyte pannaan näyte-kammioon käyttäen ruiskua, jossa on 0,2 ^um nukleohuokossuo-datin. Ruiskun neula lävistää näytekammion kannen niin, että kammion sisäpuoli ei tule atmosfäärin tomun kanssa tekemisiin. Näyte jätetään vaihtelevaan lämpöhauteeseen ja sekä haudetta että näytettä sekoitetaan jatkuvasti. Hauteen lämpötilaa kuumennetaan käyttäen SOFICArn kuumenninta ja jäähdytetään lisäämällä jäätä (Kuumennusnopeus = l°C/min); näytteen lämpötila määrätään hauteen lämpötilasta. Sen jälkeen määrätään näytteen valonhajotusvoimakkuus (90°:n kulma) eri lämpötiloissa käyttäen vihreätä suodatinta ilman polaroijalaitetta SOFICA:ssa.

Kyseessä olevassa keksinnössä tehdään samepisteen mittaukset ei-ionisen aineen liuoksista (1 paino-%) sekä tislatussa vedessä että vedessä, joka sisältää 10 % NaCl:a, vaikka jälkimmäinen ylittää tavallisesti runsaasti tavallisessa käytössä todellisuudessa havaittujen suolojen ja elektrolyyttien määrän. Jos siis 10-prosenttisessa NaCl-liuoksessa mitattu ei-ionisen aineen samepiste tyydyttää tämän keksinnön mukaisen vaatimuksen samepisteestä, ei tule minkäänlaisia pulmia formuloida 10 86741 seoksia, jotka sisältävät hyvin korkeita tehosteaineen suolojen ja muiden elektrolyyttien konsentraatioita, jopa noin 85 %:iin saakka seoksesta.

Tässä suhteessa on tunnettua, että pesuliuoksessa olevan jonkin tietyn seoksen samepistelämpötila on riippuvainen tämän seoksen sisältämien kationisten, ei-ionisten ja muiden lisäkomponenttien fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista (CMC ja liukoisuus) ja sitä voidaan alentaa lisäämällä ei-ionisen pinta-aktiivisen yhdisteen alkyyliketjun pituutta, tai pienentämällä ei-ionisen komponentin etoksiloitumisastet-ta, tai lisäämällä elektrolyyttejä kuten fosfaatteja, poly-fosfaatteja, perboraatteja, karbonaatteja, sulfaatteja ym. suhteellisen pieniä määriä (kuten noin 1 - noin 15 % annetusta seoksesta).

Koska tässä keksinnössä käytetään veteen liukenemattomia ka-t ioni s ia pehmennysylidi steitä, ei kationisi 11a yhdisteillä ole olennaisesti minkäänlaista vaikutusta koko seoksen same-pisteeseen. Koska tässä keksinnössä käytetyt kationiset peh-mennysyhdisteet ovat veteen liukenemattomia, on koko seoksen samepisteen lämpötilan mittaaminen hyvin vaikeata, koska seokset ovat luonnostaan jonkin verran sameita. Tämän vuoksi ei-ionisen yhdisteen samepiste määrätään, joko elektrolyyttien kanssa tai ilman niitä kationisen yhdisteen ollessa poissa ja tällä tavoin saadaan riittävän tarkka mittaus koko seoksen, jossa on myös kationinen yhdiste, samepisteestä.

Pesulämpötiloissa noin 60°-70°C antavat kaikki ei-ioniset pintajännitystä alentavat aineet, jotka on selostettu edellä ja erikoisesti kaavojen I ja III mukaiset, samepisteet, jotka ovat pesulämpötilan yläpuolella.

Korkeammissa pesulämpötiloissa, 71°C-100°C, erikoisesti 80°-100°C on kuitenkin välttämätöntä käyttää runsaammin etoksi-loituja pintajännitystä alentavia aineita, esimerkiksi 25-30 moolia etyleenioksidia per mooli hydrofobia. Näissä korkeammissa pesulämpötiloissa ovat kaikkein parhaimpina pidettyjä ei-ionisia pintajännitystä alentavia aineita Cg-Cg-alkyyli- t; 11 86741 fenolit, jotka on etoksiloitu 25-30 moolin kanssa, erikoisesti 28-30 moolin kanssa ja erikoisen edullisesti noin 30 moolin kanssa etyleenioksidia.

Kuten seuraavassa tullaan esittämään yksityiskohtaisemmin on nyt keksitty, että voidaan vaihtoehtoisesti minkä tahansa ei-ionisen yhdisteen samepistettä nostaa jopa noin 40°C, tavallisesti noin 5-20°C lisäämällä seokseen amfoteeristä pinta-aktiivista yhdistettä esimerkiksi karboksietyloitua korkeampi-rasva-alkyy1i- (esimerkiksi kookos-)-imidatsoliinia, amfotee-rista yhdistettä, tavallisesti määrä, joka on noin 0,5-30 paino-%, mieluummin 1-20 %, erikoisen edullisesti noin 1-10 paino-% seoksesta.

Keksinnön mukaisessa parhaana pidetyssä toteutusmuodossa, joka soveltuu erikoisesti likaantuneiden tekstiilien pesemiseen pesuvedessä kohotetussa, noin 80°C-100°C lämpötilassa, sisältää pesuaineseos sen vuoksi kaavan I tai kaavan II mukaisen ei-ionisen pintajännitystä alentavan aineen ja veteen liukenemattoman, kaavan III tai kaavan IV mukaisen kvaternääri-sen ammoniumyhdisteen lisäksi amfoteerista pintajännitystä alentavaa yhdistettä riittävän määrän, niin että seoksen same-piste nousee 80°C-100°C:een kohotetun lämpötilan yläpuolelle.

Toinen pääasiallinen aineosa kyseessä olevissa resepteissä on kationinen tekstiilien pehmennysaine. Kationiset tekstiilien pehmennysaineet sisältävät tavallisesti ainakin yhden hydrofiilisen ryhmän, jossa on negatiivinen varaus ja hydrofobisen ryhmän, joka sisältää kvaternäärisen ammoniumatomin, joka on positiivisesti varattu.

Riittävän pehmeyden aikaansaamiseksi käsiteltyihin tekstiileihin on tärkeätä, että kationinen yhdiste on veteen liukenematonta. Tässä yhteydessä käyt-etLynä katsotaan, että yhdiste on veteen liukenematon, jos sen liukoisuus veteen pesulämpöti-lassa on pienempi kuin 1 'i, mieluummin pienempi kuin noin 1/2 ".

Tavallisesti halutaan, että kationinen pehmennysaine lisätään seokseen sellaisessa muodossa, joka takaa hyvän dispergoitu- i2 8 6 7 41 misen pesunesteeseen ja sen vuoksi maksimaalisen kiinnittymisen käsiteltyyn tekstiiliin. Tällaiset dispergoituneet hiuk-kaskoot pesunesteessä ovat noin <10 - noin 50 ^um, mieluummin noin <10 - noin 20 ^um kationiselle pehmennysaineelle tämän vaikutuksen aikaansaamista varten.

Sopivilla kaupallisesti tunnetuilla, veteen liukenemattomilla kvaternäärisillä ammoniumyhdisteillä, jotka ovat tekstiilien pehmennysaineita, on seuraava kaava: R]-'\ X (III) _R2^" ^R4_ ’ + /.N-i r5-^ X~ (IV) ^ Xr7 jossa ja R2 ja R^ ja R^ esittävät kukin, toisistaan riippumatta, pitkäketjuista alifaattista radikaalia, jossa on 16-22 hiiliatomia, Rg ja R4 ja R? merkitsevät, toisistaan riippumatta, alempia alkyyliradikaaleja, tai R^ voi olla ryhmä -RgNHCRg, jossa Rg on pitkäketjuinen alifaattinen radikaali, jossa on 16-22 hiiliatomia, ja on kaksiarvoinen alkyyliryhmä, jossa on 1-3 hiiliatomia, ja X on vesiliukoista suolaa muodostava anioni, kuten halogenidi, esimerkiksi kloridi, bromidi, jodi-di; sulfaatti, asetaatti, hydroksidi, metosulfaatti, etosul-faatti, tai jokin samanlainen epäorgaaninen tai orgaaninen liukoiseksi tekevä yksi- tai kaksiemäksinen radikaali. 16-22 hiiliatomia, erikoisesti 16-20 hiiliatomia sisältävän alifaat-tisen radikaalin hiiliketju voi olla suora tai haarautunut, ja tyydytetty tai tyydyttämätön. Alemmissa alkyyliradikaaleissa on 1-4 hiiliatomia ja ne voivat sisältää hydroksiradikaalin. Hiiliketjut saadaan mieluummin pitkäketjuisista rasvahapoista kuten niistä, jotka on johdettu tali- tai soijapapuöljystä. Termit "disoija" ja "ditali" jne, tässä yhteydessä käytettyinä, viittaavat lähteeseen, josta pitkäketjuiset rasva-alkyyliket- li i3 86741 jut on johdettu. Edellä olevien seoksia, samoin kuin muita veteen liukenemattomia kvaternäärisiä pinta-aktiivisia ammo-niumyhdisteitä, voidaan myös käyttää, mikäli halutaan. Parhaana pidetty ammoniumsuola on dialkyyli-dimetyyliammoniumkloridi, jossa alkyyliryhmä on johdettu kovetetusta tali- tai steariini-haposta, tai di-korkeampi-alkyyli-imidatsoliniumkloridi. Spesifisiä esimerkkejä kaavan III mukaisista pehmentävistä kvater-näärisistä ammoniumyhdisteistä, jotka soveltuvat käytettäviksi kyseessä olevan keksinnön mukaisessa seoksessa, ovat seuraavat: kovetettu di-tali-dimetyyliammoniumkloridi, dimetyyli-distearyy-1iammoniumkloridi, dimetyyli-stearyylisetyyliammoniumbromidi, dimetyyli-disetyyliammoniumkloridi, di-soija-dimetyyliammoniumkloridi, niiden vastaavat sulfaatti-, metosulfaatti-, etosul-faatti-, bromidi- ja hydroksidisuolat, jne.

Esimerkkejä kaavan IV mukaisista pehmentävistä kvaternäärisistä ammoniumyhdisteistä ovat 1-metyyli-l,2-diheptadekyyli-imidatso-1iniumkloridi (-bromidi, -metosulfaatti), 1,2-di-eikosyyli-alkyyliamidoetyyli-1-metyyli-imidatsoiiniumklor idi (-bromidi, -metosulfaatti jne), 2-heksadekyyli-l-metyyli-l-/(2-dodekyyli-amido)-etyyli/ -imidatsolinium-metyylisulfaatti, 2-heptadekyy-li-l-metvyli-1-/(2-stearyyliamido)-etyyliV-imidatsolinium-me-tyylisulfaatti, 2-nonadekyyli/heneikosyyli-l-/(2-eikosyyli/ dokosyyli-imido)-etyyli/-imidatsolinium-metyylikloridi.

Dimetyyli-distearyyliammoniumkloridi on erikoisen parhaana pidetty johtuen sen ylivoimaisen hyvästä pehmentävästä vaikutuksesta, sen hajaantumisesta luonnossa, alhaisesta vesiliukoisuudesta, helposta saatavuudesta ja hinnasta.

Kationisen tekstiilejä pehmentävän aineen määrä voi tavallisesti vaihdella noin 1-20 %:n välillä, erikoisesti se on noin 4 - noin 16 %, ja erikoisen edullisesti noin 6-9 % seoksen painosta .

Ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen ja kationisen tekstiilien pehmennysaineen painosuhde on välillä noin 1:1 - 5:1, edullisesti noin 1,5:1 - 4,5:1.

i4 86741 Tämän keksinnön mukaisia pesuaineseoksia toimitetaan mieluimmin vapaasti valuvina jauheina, mutta ne voivat olla myös nesteen muodossa.

Keksinnön mukainen pesuaineseos voi myös sisältää ja se sisältääkin tavallisesti vesiliukoisia tehostesuoloja. Vesiliukoisia epäorgaanisia aikalisiä tehostesuoloja voidaan käyttää joko yksinään pesuaineyhdisteen kanssa tai sekoitettuna muiden tehosteaineiden kanssa, ja ne ovat alkalimetallikarbonaatteja, -bo-raatteja, -fosfaatteja, -polyfosfaatteja, -bikarbonaatteja ja -silikaatteja. (Voidaan käyttää myös ammonium- tai substi-tuoitu-ammoniumsuoloja). Spesifisiä esimerkkejä tällaisista suoloista ovat natriumtripolyfosfaatti, natriumkarbonaatti, natrium tetraboraatt i , natriumpyrofosfaatti, kaliumpyrofosfaatti, natriumbikarbonaatti, kaliumtripolyfosfaatti, natriumheksameta-fosfaatti, natriumseskvikarbonaatti, natrium-mono- ja di-orto-fosfaatti ja kaliumbikarbonaatti. Alkalimetallisilikaatit ovat hyödyllisiä tehostesuoloja, jotka tekevät seoksen myös korroosiota kestäviksi pesukoneen osiin nähden. Natriumsilikaateista pidetään parhaina niitä, joissa Na20/SiC>2_suhteet ovat 1,6/1-1/3,2, erikoisesti noin 1/2 - 1/2,8. Voidaan käyttää myös ka-liumsilikaatteja, joissa on samat painosuhteet.

Vielä eräs tässä yhteydessä käyttökelpoinen tehosteaineiden luokka ovat veteen liukenemattomat aluminosilikaatit, sekä kiteiset että amorfiset tyypit. Erilaisia kiteisä zeoliitteja :·.·. (so. aluminosilikaatteja) selostetaan GB-patentissä 1 504 168, ... US-patentissa 4 409 136 ja CA-patenteissa 1 072 835 ja 1 087 477, _ jotka kaikki on liitetty mukaan kirjallisuutena näitä selostuk- ';/ siä varten. Esimerkki amorfisista zeoliiteista, jotka ovat tässä • ·’ käyttökelpoisia on saatavissa BE-patentista 835 351, ja tämä patentti on myös liitetty mukaan lähteeksi. Zeoliiteilla on V·; tavallisesti kaava: ' (M-O) -(Al-jO,) · (Si0o) ·WHo0 2 x 2 3 y 2'z 2 jossa x on 1, y on 0,8-1,2 ja mieluummin 1, z on 1,5-3,5 tai korkeampi ja mieluummin 2-3 ja W on 0-9, mieluummin 2,5-6 ja : V M on mieluummin natrium. Tyypillinen zeoliitti on tyyppiä A *·*: tai samankaltaista rakenteeltaan, ja tyyppi A on erikoisen

II

is 86741 parhaana pidetty. Parhaiten aluminosilikaattien kalsiumionin vaihtokyky on noin 200 milliekvivalenttia per gramma, tai suurempi, esimerkiksi 400.

Muita aineita kuten savilaatuja, erikoisesti veteen liukenemattomia tyyppejä, voidaan käyttää lisäaineina tämän keksinnön mukaisissa seoksissa. Erikoisen käyttökelpoista on bentoniitti. Tämä aine on pääasiassa montmorilloniittia, joka on hydrattua alumiinisilikaattia, jossa noin 1/6 osa alumiiniatomeista voidaan korvata magnesiumatomeilla ja jonka kanssa voidaan yhdistää löyhästi vaihtelevia määriä vetyä, natriumia, kaliumia, kalsiumia jne. Bentoniitti puhdistetummassa muodossaan (so. vapaana sorasta, hiekasta jne.), joka soveltuu pesuaineisiin, sisältää aina ainakin 50 % montmorilloniittia ja siten sen kationinvaihtokyky on ainakin noin 50-75 milliekvivalenttia per 100 g bentoniittia. Erikoisen parhaina pidettyjä bentoniit-teja ovat Wyoming tai Western US-bentoniitit, joita myy nimellä Thixo-jels 1, 2, 3 ja 4 Georgia Kaolin Co. Näiden bentoniittien tiedetään pehmentävän tekstiilejä, kuten on tehty selkoa GB-patenteissa 401 413 ja 461 221.

Esimerkkejä orgaanisista aikalisistä sekvestroivista tehoste-suoloista, joita voidaan käyttää joko yksinään pesuaineen kanssa tai muihin orgaanisiin tai epäorgaanisiin tehosteaineisiin sekoitettuna, ovat alkalimetalli-, ammonium- tai substituoitu-ammonium-, amino-polykarboksylaatit, esimerkiksi natrium- ja kaliumetyleenidiamiini-tetra-asetaatti, natrium- ja kalium-nitrilotriasetaatit ja trietanoliammonium-N-(2-hydroksietyyli)-nitrilodiasetaatit. Näiden polykarboksylaattien sekasuolat ovat myös sopivia.

Muita orgaanista tyyppiä olevia sopivia tehosteaineita ovat karboksimetyy1isukkinaatit, tartronaatit ja glykollaatit, Erikoisen arvokkaita ovat polyasetaalikarboksylaatit. Polyase-taalikarboksylaatteja ja niiden käyttöä pesuaineseoksissa on selostettu US-patenteissa 4 144 226, 4 315 092 ja 4 146 495.

Muita samanlaisia tehosteaineita koskevia patentteja ovat 4 141 676, 4 169 934, 4 201 858, 4 204 852, 4 224 420, 4 225 685, i6 86741 4 226 960, 4 233 422, 4 233 423, 4 302 564 ja 4 303 777.

Myös Eurooppa-patenttihakemukset 0015024, 0021491 ja 0063399 käsittelevät samaa.

Useita muita pesuaineiden lisä- tai apuaineita voi olla mukana pesuainetuotteessa antamaan sille haluttuja ominaisuuksia, joko funktionaalisia tai esteettisiä luonteeltaan. Reseptiin voidaan siten lisätä pienehköjä määriä likaa suspendoivia tai tahran uudelleenlaskeutumista ehkäiseviä aineita, esimerkiksi polyvinyylialkoholia, rasva-amideja, natriumkarboksimetyylisel-luloosaa, hydroksipropyylimetyyliselluloosaa; optisia kirkastavia aineita, esimerkiksi puuvilla-, amiini- ja polyesterikuituja kirkastavia aineita, esimerkiksi stilbeeni-, triatsoli- ja bentsidiinisulfoniseokset, erikoisesti sulfonoitu substituoitu triatsinyylistilbeeni, sulfonoitu naftotriatsolistilbeeni, bentsidiinisulfoni jne., kaikkein parhaimpina pidettyjä ovat stilbeeni- ja triatsoliseokset.

Sinettävät aineet kuten uitramariinisini; entsyymit, mieluimmin proteolyyttiset entsyymit kuten subtilisiini, bromeliini, papaiini, trypsiini ja pepsiini, samoin kuin amylaasityyppiset entsyymit; bakterisidit esimerkiksi tetrakloorisalisyylianilidi, heksaklorofeeni; fungisidit; väriaineet; pigmentit (veteen dis-pergoituvat) säilytysaineet; ultraviolettivaloa absorboivat aineet; kellastumista ehkäisevät aineet, kuten natriumkarboksi-me tyyli selluloosa, ^^“^^'^^ΥΥΐ^Ι^οΙιοΙϊη 3a C^2-Cyg_alkyyli-. sulfaatin kompleksi; pH-säätelijät ja pH-puskurit; valkaisuai- ' neet, jotka eivät haalista värejä, parfyymi ja vaahtoamista eh- käisevät aineet tai saippuaveden kuohumista vaimentavat aineet, - ·' esimerkiksi silikoniyhdisteet.

·.·.· Valkaisuaineet on luokiteltu yleisesti mukavuussyistä kloori-valkaisuaineisiin ja happovalkaisuaineisiin. Kloorivalkaisu-aineet ovat tyypiltään natriumhypokloriittia (NaOCl) , kalium-kloori-isosyanuraattia (59 % vapaata klooria) ja trikloori-isosyanuurihappoa (85 % vapaata klooria). Happivalkaisuaineita 1 edustavat natrium- ja kaliumperboraatit ja kaliummonopersul- faatti. Happivalkaisuaineita pidetään parempina. Voidaan käyt-tää myös valkaisuaineen stabiloimis- ja/tai aktivoimisaineita, i7 Ö6741 kuten esimerkiksi fcetra-asetyylietyleenidiamiinia.

Niiden komponenttien paino-osuudet, joita voi olla mukana parhaina pidetyissä hoitavissa seoksissa kokonaisuudessaan paino-%:issa (vaikuttavaa ainetta) lopullisen tuotteen koko painosta, ovat seuraavat: ei-ionista pesuainetta - noin 5 1-noin 30 %, mieluummin noin 7 % - noin 20 %, erikoisesti 14 -16 %; kvaternääristä ammoniumsuolaa - noin 1 % - noin 20 S, mieluummin noin 4 % - noin 16 %, erikoisesti noin 6-9 %; alkalimetallitehostesuoloja - noin 20 % - noin 85 % ja mieluummin noin 35 % - noin 80 % ja erikoisesti noin 60 - 75 5, ja loput pesuaineen lisäaineita, täyteaineita ja kosteutta. Pesuaineen lisäaineiden sopivia vaihtelurajoja ovat: entsyymejä - 0 - 2 %, erikoisesti 0,7 - 1,3 %; korroosiota ehkäiseviä aineita - noin 0 - 40 %, ja mieluummin 5-30 %; vaahtoa-mista ehkäiseviä aineita ja kellastumista ehkäiseviä aineita -0 - 10 %, mieluummin 0,5 - 5 %; väriaineita, parfyymejä, kirkastavia aineita ja sinettäviä aineita kokonaispaino noin 2 % ja mieluummin 0 % - noin 1 %; pH-arvoa sääteleviä aineita ja pH-puskureita - 0 - 5 %, mieluummin 0 % - 2 %; valkaisuaineita - 0 % - noin 40 % ja mieluummin 0 % - noin 25 %, esimerkiksi 2 - 20 S; valkaisuaineita stabiloivia aineita ja niitä aktivoivia aineita 0 - noin 15 %, mieluummin 0 - 10 %, esimerkiksi 0,1 - 8 %. Lisäaineiden valinta suoritetaan siten, että ne soveltuvat yhteen pesuaineseoksen pääaineosien kanssa.

Vaikka korkean samepisteen omaavat ei-ioniset aineet ovat mieluummin ainoat pinta-aktiiviset pesuaineyhdisteet, joita : käytetään tämän keksinnön mukaisissa seoksissa, voidaan myös pieniä määriä muita pinta-aktiivisia yhdisteitä, kuten muita : : : ei-ionisia, anionisia, amfoteerisiä ioneja sisältäviä yhdis teitä käyttää korkeintaan 5 paino-%.

: - Esimerkkeinä muista ei-ionisista yhdisteistä ovat kaikki edellä mainitut, joilla on vähemmän kuin 15 moolia alkyleeni-oksidia per mooli hydrofobista ainetta, esimerkiksi 5-12 -- -· moolia etyleenioksidia per mooli hydrofobista ainetta.

18 86741

Esimerkkeinä sopivista anionisista pesuaineista ovat vesiliukoiset korkeampien rasvahappojen suolat, esimerkiksi natrium-, kalium-, ammonium-, alkyloliammoniumsuolat, jotka sisältävät noin 8-20 hiiliatomia, mieluummin 10-18 hiiliatomia .

Sopivia rasvahappoja voidaan saada eläin- tai kasvialkuperää olevista vahoista ja öljyistä, esimerkiksi tali, kookospähki-näöljy, mäntyöljy ja niiden seokset. Erikoisen käyttökelpoisia ovat rasvahapposeosten natrium- ja kaliumsuolat, jotka on johdettu kookospähkinäöljystä ja talista, esimerkiksi natriumkookossaippua ja kaliumtalisaippua.

Pesuaineiden anioninen luokka käsittää myös vesiliukoisia synteettisiä sulfaatti- ja sulfonaattipesuaineita, joilla on molekyylirakenteessaan 8-26 ja mieluummin noin 12-22 hiiliatomia sisältävä alkyyliradikaali. (Termi alkyyli käsittää korkeampien asyyliradikaalien alkyyliosan).

Esimerkkeinä sulfonoiduista anionisista pesuaineista ovat korkeampi-alkyyli-mononukleaariset aromaattiset sulfonaatit, kuten korkeampi-alkyyli-bentseenisulfonaatit, jotka sisältävät 10-16 hiiliatomia korkeammassa alkyyliryhmässä joko suorassa tai haarautuneessa ketjussa, esimerkiksi korkeampi-alkyyli-bentseenisulfonaattien, korkeampi-alkyylitolueenisulfonaattien, korkeampi-alkyylifenolisulfonaattien, korkeampi-naftaleeni-sulfonaatin natrium-, kalium- ja ammoniumsuolat. Eräs parhaana pidetty sulfonaatti on suoraketjuinen alkyylibentseenisul-fonaatti, jossa on korkea 3- (tai korkeampi)-fenyyli-isomeerien pitoisuus ja vastaavasti alhainen 2- (tai alempi)-fenyyli-isomeerien pitoisuus (runsaasti alle 50 %), so. bentseeni-renkaaseen on kiinnittynyt etupäässä asennossa 3 tai korkeammassa (esimerkiksi 4, 5, 6 tai 7) alkyyliryhmä ja isomeerien pitoisuus, joissa bentseenirengas on liittynyt asennossa 2 tai 1, on vastaavasti alhainen. Erikoisen hyvinä pidettyjä yhdisteitä on selostettu US-patentissa 3 320 174.

Muita sopivia anionisia pesuaineita ovat olefiinisulfonaatit kuten pitkäketjuiset i9 86741 alkeenisulfonaatit, pitkäketjuiset hydroksialkaanisulfonaa-tit tai alkeenisulfonaattien ja hydroksialkaanisulfonaattien seokset. Näitä olefiinisulfonaatti-pesuaineita voidaan valmistaa tunnetulla tavalla antamalla SO^:n reagoida pitkäket-juisten olefiinien kanssa, jotka sisältävät 8-25, mieluummin 12-21 hiiliatomia ja joiden kaava on RCH-CHR-^, jossa R on korkeampi alkyyl iryhmä, jossa on 6-23 hiiltä ja R-^ on alkyyli-ryhmä, jossa on 1-17 hiiltä tai vety, jolloin muodostuu sul-tonien ja alkeeni-sulfonihappojen seos, jota sitten käsitellään sultonien muuttamiseksi sulfonaateksi. Muita esimerkkejä sulfaatti- tai sulfonaattipesuaineista ovat paraffiinisulfonaa-tit, jotka sisältävät noin 10-20, mieluummin noin 15-20 hiili-atomia, esimerkiksi primääriset paraffiinisulfonaatit, jotka tehdään antamalla pitkäketjuisten alfaolefiinien ja bisul-fiittien ja paraffiinisulfonaattien, joissa sulfonaattiryhmät ovat jakautuneina pitkin paraffiiniketjua, reagoida keskenään kuten on esitetty US-patenteissa 2 503 280, 2 507 088, 3 260 741, 3 372 188 ja DE-patentissä 735 096, korkeampien alkoholien, jotka sisältävät, 8-18 hiiliatomia, natrium- ja kali umsulfaati.L , kuten natriumlauryylisulfaatti ja natrium-tali alkoholisulf aatti ; alfa-sulfo-rasvahappoestereiden, jotka sisältävät noin 10-20 hiiliatomia asyyliryhmässä, natrium-ja kaliumsuolat, esimerkiksi metyyli-alfa-sulfomyristaatti ja metyyli-alfa-sulfo-tallovaatti , korkeampien (C-^Q-C^g)-rasvahappojen mono- ja diglyseridien ammoniumsulfaatit, esimerkiksi steariini-monoglyseridi-monosulfaatti; alkyyli-polyeteenioksi-eetterisulfaattien natrium- ja alkyloliammoniumsuolat, joita valmistetaan kondensoimalla 1-5 moolia etyleenioksidia yhden moolin kanssa korkeampaa (Cg-C^g)-alkoholia; natrium-korkeampi-alkyyli-(C^g-C^g)-glyseryyli-eetterisulfonaatit; natrium- tai kalium-alkyylifenol i. -polyeteenioksieetterisulfaatit, joissa on noin 1-6 okstetyleeniryhmää per molekyyli ja joissa alkyy-liradikaalit sisältävät noin 8 - noin 12 hiiliatomia.

Sopivia unionisia pesuaineita ovat myös Cg-C-^g-asyyli-sarkosi-naatit (esimerkiksi natriumlauroyylisarkosinaatti), korkeampien, 8-18 hii.1 iatomia sisältävien rasvahappojen reaktiotulok-sena syntyneet natrium- ja kaliumsuolat, joissa hapoissa molekyylin 8-18 hiiliatomia on esteröitynyt isetionihapon kanssa, 20 86741 ja Cg-C^g-asyyli-N-metyylitauridien natrium- ja kaliumsuolat, esimerkiksi natrium-kokoyyli-metyylitauraatti ja kalium-stearoyyli-metyylitauraatti.

Amfoteerisiä pintajännitystä alentavia aineita tunnetaan kaupallisesti ja niitä ovat alifaattisten amiinien johdannaiset, jotka sisältävät pitkän, noin 8-20 hiiliatomia sisältävän ketjun ja anionisen vesiliukoisen ryhmän kuten karboksi, sulfo, sulfa to ym. Näitä ovat esimerkiksi N-pitkäketjuiset aLkyyliaminokurboksyy1ihapot, esimerkiksi kaavan mukaiset: 2

R

1 i R-N-R-COOM; N-pitkäketjuiset-alkyyli-iminodikarboksyylihapot (esimerkiksi kaavan RN(R^COOM)J mukaiset, joissa R on pitkäketjuinen alkyy- p £ liryhmä, R on kaksiarvoinen radikaali, joka yhdistää aminohapon amino- ja karboksyyliosat (esimerkiksi alkyleeniradikaa- li tai 1-4 hiiliatomia), M on vety tai suolaa muodostava me-2 talli, R on vety tai muu yksiarvoinen substituentti (esimerkiksi metyyli tai muu alempi alkyyli). Esimerkkeinä spesifisistä pesuaineista ovat N-alkyy1i-beta-aminopropionihappo; N-alkvyl i -beLa- imi nodi propi on i happo ja N-alkyy). i-N ,N-d imet yv- li-glysiini; alkyyliryhmä voi olla johdettu esimerkiksi kookosrasva-alkoholista, lauryylialkoholista, myristyylialko-holista (tai lauryyli-myristyyliseoksesta), hydratusta tali-rasva-alkoholista, setyyli- tai stearyyli-alkoholista tai näiden alkoholien seoksesta. Substituoidut aminopropioni-ja iminodipropionihapot toimitetaan usein natrium- tai muun suolan muodossa, joita voidaan käyttää samalla tavoin tässä keksinnössä. Spesifisiä amfoteerisiä aineita ovat natrium-3-dodekyyliamino-propionaatti ja natrium-3-dodekyyliaminopropaa-nisulfonaatt i.

On havaittu myös se, että kun amfoteerisiä pintajännitystä alentavia aineita lisätään reseptiin ei-ionisen pintajännitystä alentavan aineen ja veteen liukenemattoman kationisen pehmennysaineen kanssa, kohoaa samepiste jopa noin 5°-40°C riippuen ei-ionisesta aineesta, amfoteerisestä aineesta ja näiden kahden pintajännitystä alentavan aineen suhteesta.

2i 86741

Erikoisesti silloin, kun pesuaineseosta on tarkoitus käyttää pesuvedessä korkeammissa lämpötiloissa, esimerkiksi pesuveden lämpötiloissa 80°C-100°C, pidetään usein parempana lisätä amfoteerista pintajännitystä alentavaa ainetta ja joissakin tapauksissa, erikoisen korkealla elektrolyyttikuormituksella esimerkiksi, saattaa olla tarpeen pitää samepistettä pesulämpö-tilan yläpuolella.

Samaten on keksitty, että ei-ionisen/amfoteerisen pintajännitystä alentavan aineen seoksella on odottamatta parempi pese-misteho varattuna samaan painomäärään yksinomaan ei-ionista. Esimerkiksi käytettäessä karboksietyloitua korkeampi-rasva-alkyyli-imidatsoliiniä amfoteerisena aineena, noin 50-90 % ei-ionisesta pintajännitystä alentavasta aineesta voidaan korvata vain noin 10-40 %:lla amfoteerista pintajännitystä alentavaa ainetta saman tai paremman pehmennyksen aikaansaamiseksi (riippuen pesemislämpötilasta) ja saman tai paremman pesu-tehon aikaansaamiseksi.

Amfoteerisen pesuaineen määrä voi vaihdella hyvin laajasti riippuen reseptin spesifisestä luonteesta ja suunnitellusta käytöstä, samaten kuin muiden erityisten aineosien luonteesta ja määristä, erikoisesti ei-ionisesta pintajännitystä alentavasta aineesta riippuen. Tavallisesti kuitenkin noin 0,5-30 %, mieluummin 2-20 paino-% koko reseptistä voidaan käyttää sitä.

Kuten edellä on mainittu, voi amfoteerinen pesuaine vaikuttaa synergistisesti ei-ionisen pesuaineen kanssa pesutehoon nähden ja sen vuoksi koko ei-ionisen ja amfoteerisen aineen määrää pesuainereseptissä voidaan vähentää huomattavasti, esimerkiksi 1-20 %, erikoisesti 5-10 % seoksesta. Ei-ionisen ja amfoteerisen aineen suhde ei ole erikoisen tarkka, mutta määrätyllä ei-ionisen aineen painomäärällä samepiste nousee, kun amfoteerisen aineen määrä lisääntyy. Tavallisesti ei-ionisen ja amfoteerisen aineen suhteet noin 1:4 - 6:1, mieluummin 1:2 - 5:1, erikoisen edullisesti 1:2 - 4:1 antavat parannetun pesutuloksen, samoin kuin pehmennystuloksen (jolloin on välttämätöntä nostaa ei-ionisen aineen samepistettä pesemis-.. . lämpötilan yläpuolelle). Lisäksi edellä mainittujen määrien ja 22 86741 suhteiden rajoissa ei-ioninen/amfoteerinen pesuaineseos soveltuu täydelleen yhteen pehmentävän kationisen kvaternäärisen ammoniumyhdisteen kanssa.

Näiden seosten ns. vaikuttavien aineiden lisäksi ovat muita tärkeitä aineosia täyteainesuola tai -suolat ja kosteus. Täyte-ainesuola auttaa parantamaan tuotteen mekaanisia ominaisuuksia, tavallisesti parantaen valumisnopeutta ja estäen taipumuksen tulla tahmeaksi. Se saattaa myös auttaa edistämään tuotteen liukenemista pesuveteen. Käyttökelpoisista täyteainesuoloista on paras natriumsulfaatti, mieluummin vedettömässä muodossa. Mutta myös muita täyteaineita, kuten natriumkloridia, natrium-asetaattia ja tällaisten happojen alkalimetallisuoloja voidaan käyttää, samaten kuin tärkkelyksiä, talkkeja, piidioksidia ja useita muita täyteaineita, joilla on kantaja-aineen tai tukevan aineen tehtävä. Täyteaineen tai niiden seoksen määräosuus on välillä 5-50 %, mieluummin 10-30 % ja kaikkein mieluimmin noin 20 %, erikoisesti silloin kun vedetön natriumsulfaatti on täyteainesuolana. Kosteuspitoisuudet ovat normaalisti 1-15 %, mieluummin 5-12 % ja kaikkein mieluimmin noin 8 %. Kun käytetään näitä suhteita, on tuloksena hyvän juoksevuuden omaava, hiukkasmuodossa tai toimimaista tai granulan muodossa olevaa tuotetta, jonka liian pölyäväksi tuleminen voidaan estää kontrolloimalla hiukkaskokoa ja kosteuspitoisuutta.

Huolimatta siitä, mikä on pyykinpesuaineen muoto, sen käyttäminen pesuprosessissa on olennaisesti sama. Hiukkasmuodossa oleva seos lisätään tavallisesti automaattisessa pesukoneessa olevaan pesuveteen niin, että sen konsentraatio pesuvedessä voi olla välillä noin 0,05-1,5 %, tavallisesti 0,1-1,2 %. Vesi, mihin se lisätään, on mieluummin keskimääräisen tai alhaisen kovuuden omaavaa, esimerkiksi 30-120 miljoonasosan kovuusastet-ta kalsiumkarbonaattina, mutta sekä pehmeämpiä että kovempia vesiä voidaan käyttää. Veden lämpötila voi olla 20°C-100°C ja se on mieluummin 60-100°C niissä tapauksissa, jolloin teks-·.·. tiili tai pyykki pystyy kestämään korkeita lämpötiloja menemättä pilalle tai värien haalistumatta. Kun halutaan pyykinpesun tapahtuvan alhaisessa lämpötilassa, pidetään lämpötila välillä 20°-40°C ja näissä olosuhteissa on tuloksena myös hvvä puhdistuminen ia pehmennvs. vaikka vaate ei ehkä olekaan 23 86741 niin puhdas kuin korkeammissa lämpötiloissa pestynä. Mainituissa pesuaineseosten konsentraatioissa on pesuveden pH tavallisesti 7-11, mieluummin 8-10. Näillä ρΗ-arvoilla seos on tehokasta pesuaineena, eikä ole sopimattoman vahvaa pestävälle materiaalille eikä ihmisiholle, ja pesee tehokkaasti ja pehmentää. Painosuhde pyykki:pesuvesi on tavallisesti noin 1:4-1:30, tai 1:10-1:30.

Kyseessä olevan keksinnön mukaiset seokset saavat aikaan huomattavasti parannetun pehmennystuloksen pesulämpötiloissa, jotka ovat ainakin 60°C, verrattuna esimerkiksi identtisiin resepteihin, joissa ei-ionisen pesuaineen samepiste on alle 60°C, esimerkiksi suoraketjuinen korkeampi-rasva- (esimerkiksi C-^2”C^) -alkoholi , jossa on 7-13 etyleenioksidiyks ikköä. Tätä vaikutusta ei olisi voitu ennakolta arvata aikaisemmasta tekniikasta, koska ei ole tiedetty ei-ionisen pintajännitystä alentavan aineen samepisteen ja pehmennysvaikutuksen korrelaatiota.

Samepistearvoja (°C) eri ei-ionisilla pinta-aktiivisilla aineilla 1-painoprosentin konsentraatioilla mitattiin tislatussa vedessä ja 10-prosenttisessa NaCl:ssä.

Ei-ioninen pintajännitystä 10-prosenttinen alentava aine_ Tislattu vesi NaCl_ C12-c^5-rasva~alkoholi EO 7:1 43+2 <25 C^2~c^5~rasva-al^°':1oli EO 11:1 85 + 2 59 + 2 C-^-C^-rasva-alkoholi EO 15:1 >100 >60

Iso-oktyylifenoli EO 30:1 >100 >60

Nonyylifenoli EO 20:1 >100 72

Nonyylifenoli EO 15:1 91 70

Nonyylifenoli EO 8:1 45 >30

Seuraavassa on tyypillisen hienojauheisen, keksinnön mukaisen pesuaine-pehmennysaineseoksen resepti, jossa kaikki osat ja prosentuaaliset määrät ovat painoon perustuvia: 24 86741

Seos Δ

Iso-oktyylifenoli EO 30:1 (70 % AI) 21,6

Natrium-metasilikaatti 8,0

Natrium-tripolyfosfaatti 28,0

Natrium-pyrofosfaatti·10 (^O 24,0

Natrium-ortofosfaatti 0,5

Nitrilo-triasetaatti (NTA) 8,0

Dimetyyli-distearyyli-ammoniumkloridi (93 % AI) 8,0

Erilaisia vähempiarvoisia aineosia (esim. parfyymiä, optisia kirkastavia aineita, kosteutta ym.) Loput

Tahriintuneita tekstiilejä pestään 60°C:ssa noin 20 litrassa vettä, joka sisältää 0,1 g kovuusioneja per litra käytettäessä noin 100 g seosta A.

Pestyistä tekstiileistä arvioi pehmeyden neljästä asiantuntija-tuomarista kokoonpantu lautakunta hyvin useissa toistoissa kumulatiivisten pesujen jälkeen. Vertailuna valmistetaan identtinen seos paitsi että iso-oktyylifenolin EO 30:1 asemesta seoksessa A käytetään sama määrä iso-oktyylifenoli EO 8:1, C12-Cl5-rasva-a^^0^°^i E0 tai C12_Cl5_rasva_a1^0^0^ia EO 7:1, ja kukin näistä seoksista arvioidaan samalla tavalla kuin seos A. Kukin seos arvostellaan asteikolla 1-10, jossa "10" on korkein arvosana ja edustaa samaa pesuaineseosta (ilman kationista pehmennysainetta) ja huuhtelusykliin lisättyä pehmennysainetta (dimetyylidistearyyli-ammoniumkloridi). Tässä asteikossa saavutti seos A arvosanan 5-6. Kukin vertailu-seos sai arvosanaksi vain 2-3.

Kun iso-oktyylifenyyli EO 30:1 korvataan samalla määrällä nonyylifenoli EO 15:1, nonyylifenoli EO 20:1 tai Ci2-Cl5~ rasva-alkoholia 20:1, saadaan myös arvosanaksi 5-6.

Samankaltaisia hyviä tuloksia saadaan korvaamalla dimetyylidi-stearyyliammoniumkloridi dimetyyli-hydrattu-ditaliammonium-kloridilla, dietyyli-disoija-ammoniumkloridilla, dimetyyli-stearyyli-setyyli-ammoniumkloridilla tai 2-heksadekyyli-1-metyyli-1-/(2-dodekyyliamido)-etyyli7-imidatsoiinium-metyyli- 25 867 41 sulfonilla ja niiden vastaavilla bromidi-, sulfaatti- ja hydroksidisuoloilla.

Menetelmät, joiden avulla voidaan valmistaa tässä selostettuja seoksia, ovat yleisesti tunnettuja tekniikassa ja erikoisesti viitataan US-patenttiin 4 269 722, jonka mukaan valmistetaan suhteellisen korkean tiheyden omaavia, tehostettuja ei-ionisia jauheita spray-kuivatuista peruspallosista, joiden pinnalle on suihkutettu ei-ionista pesuainetta (joka saattaa sisältää vähäisempiä määriä muita konventionaalisia lisäaineita kuten väriainetta, parfyymiä, kirkastavaa ainetta, valkaisuainetta jne.). Koko tämä patenttiselostus on liitetty mukaan lähteeksi.

Claims (7)

26 86741

1. Pyykinpesuaineseos, jonka avulla voidaan pestä ja pehmentää likaantuneita tekstiilejä vettä sisältävässä pesunesteessä kohotetussa, ainakin noin 60°C pesulämpötilassa, tunnettu siitä, että mainittu seos sisältää painoon perustuen (A) pinta-aktiivista pesuainetta käsittäen oleellisesti noin 5-30 % korkean samepisteen omaavaa vesiliukoista ei-ionista pinta-aktiivista ainetta, jonka samepiste on vähintään yli noin 60°C, mainitun ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen ollessa ainakin yksi yhdiste, joka on valittu ryhmästä käsittäen 15-30 moolin alkyleenioksidia kondensaatiotuot-teen moolia kohden reaktiivista yhdistettä, jolla on noin 8 - noin 50 hiiliatomia mainitun yhdisteen (hydrofobin) ollessa valittu ryhmästä käsittäen alifaattiset alkoholit, alkyylifenolit, karboksyylihapot, karboksamidit, merkap-taanit ja sulfonamidit, ja aina 5 %:iin asti toista pinta-aktiivista pesuaineyhdistettä, joka on valittu ryhmästä käsittäen (i) alhaisen samepisteen omaavia ei-ionisia pinta-aktiivi-sia aineita, jotka ovat 5-12 moolia alkyleenioksidin konden-saatiotuotteita yhtä moolia hydrofobia kohden, (ii) anioniset pinta-aktiiviset aineet, jotka on valittu ryhmästä käsittäen vesiliukoiset korkeampien rasvahappojen suolat, jotka sisältävät noin 8-20 hiiliatomia, mononukleaa-riset aromaattiset Cg-C26~alkyylisulfonaatit, pitkäketjuiset C8-C25-alkeenisulf°naatit, pitkäketjuiset Cg-C25-hydroksial-kaanisulfonaatit, C1o-C20-Paraffiinisulfonaatit/ c8_c18~ alkoholisulfaatit, alfa-sulfo-C^0-C2o-rasvahapon esterit, Cio-Cig-rasvahapposulfaattien mono- tai diglyseridit, Cg-Cig-alkyyli(mono-penta-eteenioksi)eetterisulfaatit, CiQ-C^g-alkyyliglyseryylieetterisulfonaätit, Cg-C-j^alkyyH-fenoli(mono-heksaeteenioksi)eetterisulfaatit, (iii) amfoteeriset pinta-aktiiviset aineet, jotka on valittu ryhmästä käsittäen pitkäketjuiset N-alkyyliaminokarboksyyli-hapot, pitkäketjuiset N-alkyyli-iminodikarboksyylihapot ja karboksietyloitu korkeampi rasva-alkyyli-imidatsoliini, 27 36741 jolloin pitkäketjuinen alkyyli sisältää 8-20 hiiliatomia, ja (iv) niiden seokset; ja (B) noin 4 - noin 16 % veteen liukenematonta kationista kvaternääristä ammoniumyhdistettä, joka kykenee pehmentämään pestyn tekstiilin ja joka valitaan ryhmästä, johon kuuluvat seuraavien kaavojen mukaiset yhdisteet: — " R1 . R3 + ^Isr X' (III) r2X Xr4 ja <— η _^N] r5-C X- (iv) / \ r6 r7 joissa R^ , R2, R5 ja Rg esittävät, toisistaan riippumatta, C15~C22-pitkäketjuista alifaattista radikaalia, R3, R4 ja Ry merkitsevät kukin, toisistaan riippumatta, alempia alkyyliradikaaleja; tai Rg voi olla ryhmä -RgNHCRg, jossa O Rg on pitkäketjuinen alifaattinen radikaali, jossa on 16-22 hiiliatomia, ja Rg on kaksiarvoinen alkyyliradikaali, jossa on 1-3 hiiliatomia, ja X on suolaa muodostava anioni; korkean samepisteen omaavan ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen ja kationisen yhdisteen painosuhde on välillä 1:1-5:1.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että korkean samepisteen omaavana ei-ionisena pinta-aktiivi-sena aineena on ainakin yksi yhdiste, joka valitaan ryhmästä, johon kuuluvat seuraavan kaavan mukaiset yhdisteet R0(CH2CH20)nH (I) 28 86741 jossa R on primäärinen tai sekundäärinen alkyyliketju, jossa on noin 8-22 hiiliatomia ja n on keskimäärin 15-30; ja 0-(CH2CH20)mH (II) jossa R^· on primäärinen tai sekundäärinen alkyyliket ju, jossa on 4-12 hiiliatomia ja m on keskimäärin 15-30.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen seos, tunnettu siitä, että R on alkyyli, jossa on 12-15 hiiliatomia, ja R^ on alkyyli, jossa on 8-9 hiiliatomia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen seos, tunnettu siitä, että kationinen yhdiste on dimetyylidistearyyliammoniumklo-ridi.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että kationinen yhdiste on dimetyylidistearyyliammoniumklo-ridi.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi ainakin yhtä pesuaineen lisäainetta, joka valitaan ryhmästä, johon kuuluvat epäorgaaniset pesuaineen tehostesuolat, orgaaniset pesuaineen tehostesuo-lat, tahroja suspendoivat aineet, lian uudelleen laskeutumista estävät aineet, rasva-amidit, kuohumista ja vaahto-amista ehkäisevät aineet, optiset kirkastavat aineet, väriaineet, pigmentit, sinettävät aineet, kellastumista ehkäisevät aineet, entsyymit, korroosiota ehkäisevät aineet, pH-arvoa säätelevät aineet, pH-puskurit, bakteereja hävittävät aineet, sieniä hävittävät aineet, säilymistä edistävät aineet, valkaisuaineet, valkaisuaineita stabiloivat aineet, valkaisuaineita aktivoivat aineet, parfyymit ja vesi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että mainittu korkean samepisteen omaava ei-ioninen pinta-aktiivinen aine on ainakin yksi yhdiste, joka on valittu ryhmästä käsittäen yhdisteet, joiden kaava on 29 8 6 7 41 R0(CH2CH20)nH (I) ΚΗ^Ο^-°-( ch2ch2° )mH (Π) jossa R on primäärinen tai sekundäärinen alkyyliketju, jossa on noin 8-22 hiiliatomia, R^ on primäärinen tai sekundäärinen alkyyliketju, jossa on noin 4-12 hiiliatomia ja n ja m ovat kumpikin keskimäärin lukuja 15-30; ja jolloin mainittu toinen pinta-aktiivinen pesuaineyhdiste on amfoteerinen pinta-aktiivinen aine, joka on valittu ryhmästä käsittäen pitkäketjuiset N-alkyyliaminokarboksyyliha-pot, pitkäketjuiset N-alkyyli-iminodikarboksyylihapot ja karboksietyloidun korkeamman rasva-alkyyli-imidatsoliinin, jolloin pitkäketjuinen alkyyli sisältää 8-20 hiiliatomia; mainittua amfoteerista pinta-aktiivista ainetta ollessa läsnä sellaisessa määrässä, että seoksen samepiste on yli 80°C; ja mainitun korkean samepisteen omaavan ei-ionisen pinta-aktii-visen aineen painosuhteen mainittuun amfoteeriseen pinta-aktiiviseen aineeseen ollessa 1:1 - 6:1.