專利名稱:含有過氧化氫的液體洗滌劑配制品的制作方法
專利說明含有過氧化氫的液體洗滌劑配制品 發明領域 本發明涉及清潔劑。具體地說,本發明涉及含過氧化氫的穩定的堿性水成液洗滌劑組合物。
背景技術:
為了避免在家庭洗衣漂白、消毒劑、硬表面洗凈劑、以及其他清潔劑中使用次氯酸鹽溶液所固有的缺點,這些產品的制造者已經發展了基于酸性水成過氧化氫的替代物。過氧化氫從毒理學以及環境的觀點來看是可接受的,因為它的分解產物是氧氣和水。此外,這些清潔劑也是纖維無損和顏色無損的。
由催化性活性物質(例如金屬離子)引起的過氧化氫的分解是極其難以防止的。為了使包含過氧化氫的產品有效,在生產和使用之間必須使一個實質性比例的過氧化氫留存下來。此外,分解作用產生氧氣,這可能使容器的壓力過度并且在儲藏或海運過程中致使它破裂。此類組合物的實例(例如)在Kott,U.S.Pat.No.5,641,739、Scialla,U.S.Pat.No.5,559,090、Monticello,U.S.Pat.No.6,106,774、以及Kandathil,U.S.Pat.No.4,238,192中給出。
因為正常時對于清潔效率要求一種堿性環境,含過氧化氫的清潔劑的性能可以通過配制堿性產品來改進。然而,堿性配制品的商業應用由于在儲藏過程中堿性過氧化氫強烈的分解傾向已受到阻礙。此外,在典型的儲藏條件下,分解作用可以產生氫氧離子,這升高了pH值并且因此進一步提高了分解率。隨著過氧化氫的過度分解,該組合物失去了它的清潔能力。
液體洗滌劑組合物比起固體組合物呈現出一些優點。例如,液體組合物更容易測量和分配。另外,液體組合物尤其有用于直接施用到織物上嚴重污染的區域,在此之后,可以將這些預處理的織物放置在水浴中來以普通的方式清洗。
因此,對含過氧化氫的水成堿性液體洗滌劑組合物存在一種需要,該組合物保持一個均勻的單相、保持活性氧含量、并且給出了高水平的清潔性能。
發明概述 在一方面,本發明是包含過氧化氫的一種穩定的堿性水成液洗滌劑組合物。該液體洗滌劑組合物保持一個均勻的單相、保持活性氧含量、并且給出了高水平的清潔性能。該組合物包括 a)0.1wt%到15%的過氧化氫; b)按重量計約10ppm到約1wt%的一種錫酸鹽穩定劑; c)按重量計至少約10ppm的一種膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的一個混合物; d)按重量計至少約10ppm的一種芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的一個混合物; e)任選地,一種多價螯合劑或多種多價螯合劑的一個混合物; f)0.1wt%到60wt%的一種陰離子表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物; g)0.1wt%到60wt%的一種非離子型表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物; e)0.1wt%到60wt%的一種增效劑或多種增效劑的一個混合物; f)水;并且 其中 這種或這些膦酸螯合劑、這種或這些芳香族螯合劑、以及這種或這些多價螯合劑共同包含按該組合物的重量計約20ppm到10wt%; 該組合物包含小于約10ppm的焦磷酸鹽; 該組合物具有大于7.0的pH值;并且 當將該組合物在85±1℃加熱24小時時,活性氧損失的量是20%或更少。
該液體洗滌劑組合物還可能包括液體洗滌劑組合物的常規組分的其他成分。
在另一方面,本發明是通過將該液體洗滌劑組合物施用到一個基質上來清潔的一種方法。
附圖簡要說明
圖1示出了實例1的組合物在棉織物以及在棉/聚酯織物上的清潔性能。
圖2示出了實例1的組合物與實例3的組合物的清潔性能的對比。
發明詳細說明 除非上下文另有說明,否則在說明書和權利要求中,術語陰離子表面活性劑、非離子型表面活性劑、膦酸螯合劑、芳香族螯合劑、多價螯合劑、增效劑、著色劑、熒光增白劑、香料、以及類似的術語還包括此類材料的混合物。除非另外說明,否則所有百分比都是按重量計的百分比并且所有溫度都是按攝氏度數(攝氏度)計。
在一方面,本發明是一種穩定的堿性水成液洗滌劑組合物。該組合物包括過氧化氫;一種錫酸鹽穩定劑;一種膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的一個混合物;一種芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的一個混合物;任選地,一種多價螯合劑或多種多價螯合劑的一個混合物;一種陰離子表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;一種非離子型表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;以及一種增效劑或多種增效劑的一個混合物。如此處所使用,術語“一種多價螯合劑”以及“多種多價螯合劑”不包括在此描述的這些芳香族螯合劑以及這些膦酸螯合劑。還可以存在為清潔劑的常規成分的其他材料,除非該組合物與基于氨的組合物不相容。水構成余量的組合物。典型地,除水之外,沒有有機溶劑或無機溶劑有必要、或存在于穩定的堿性水成液洗滌劑組合物中。
所有這些成分應不含會催化過氧化氫分解的金屬離子,例如亞鐵離子、高鐵離子、二價銅離子、亞銅離子、亞錳離子、以及類似的過渡金屬離子。這些成分還應該不含與過氧化氫反應的有機和無機材料。在清潔劑中有用的成分披露于(例如)Roselle,U.S.Pat.No.5,244,593;Gosselink,U.S.Pat.No.4,702,857;Wise,美國專利4,166,039;Laughlin,U.S.Pat.No.3,929,678;Heltovics,U.S.Pat.No.6,472,364;以及Casell,U.S.Pat.No.7,091,171,它們所披露的內容均通過引用結合在此。
該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物包括小于約10ppm焦磷酸鹽,典型地小于1ppm的焦磷酸鹽。它具有至少7.0的pH值,典型地大于7.0,并且優選是約8.0到約10.5。
過氧化氫 該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物典型地包括約0.1wt%到約15wt%,典型地約1wt%到約10wt%,更典型地約2wt%到約8wt%,甚至更典型地約3wt%到約5wt%的過氧化氫。過氧化氫(H2O2)是可商購的,并且其制備已描述于眾多專利和出版物中。蒽醌法(也稱為自動氧化法或Riedl-Pfleiderer法)描述于(例如)Riedl,美國專利號2,158,525,以及在Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology,3rd.ed.,Volume 13,Wiley,New York,1981,pp.15-22中。
過氧化氫是通過由以下三種組分組成的一種穩定劑體系來穩定一種錫酸鹽穩定劑,一種膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的混合物,以及一種芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的混合物。穩定的堿性水成過氧化氫描述于公開的美國專利申請2005/0226800A1中,其披露內容通過引用結合在此,并且穩定的、增稠的含過氧化氫的體系描述在Wang,U.S.Pat.No.7,045,493中,其披露內容通過引用結合在此。
穩定的堿性水成液洗滌劑組合物包括一種錫酸鹽穩定劑。該錫酸鹽穩定劑可以從一種錫化合物(例如硫酸亞錫、錫酸鈉(Na2SnO3·3(H2O))、二氯化錫、或四氯化錫)在原位水解來形成。雖然該錫酸鹽穩定劑被認為是膠體氧化錫,但它典型地被稱為膠體錫酸鈉。
該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物包括至少一種膦酸螯合劑。膦酸螯合劑包括(例如)具有通用結構N(CR1R2PO3H2)3的化合物,其中R1和R2各自獨立地是氫或具有一到四個碳原子的一個烷基基團,例如氨基三(亞甲基膦酸)(ATMP)(
2000,Solutia,St.Louis,MO,USA),其中R1和R2各自是氫;二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)(DTPA)(
2066);六亞甲基二胺四(亞甲基膦酸)(
2054);雙六亞甲基三胺五亞甲基膦酸(
2090);以及具有通用結構C(R3)(PO3H2)2OH的化合物,其中R3是氫或具有一到四個碳原子的一個烷基基團,例如1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)(
2010)(C(CH3)(PO3H2)2OH)。優選的基于磷的螯合劑包括1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)、以及二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)。
該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物包括至少一種芳香族螯合劑。該芳香族的結構包括碳環芳香環,例如苯或萘環,連同雜芳香環,例如吡啶和喹啉。該穩定劑還應包含螯合基團,例如羥基、羧基、膦酸根、或磺酸根。該芳香族螯合劑(例如)可以是水楊酸;一種取代的水楊酸,例如3-甲基水楊酸、4-甲基水楊酸、5-甲基水楊酸、6-甲基水楊酸、3,5-二甲基水楊酸、3-乙基水楊酸、3-異-丙基水楊酸、3-甲氧基水楊酸、4-甲氧基水楊酸、5-甲氧基水楊酸、6-甲氧基水楊酸、4-乙氧基水楊酸、5-乙氧基水楊酸、2-氯代水楊酸、3-氯代水楊酸、4-氯代水楊酸、5-氯代水楊酸、3,5-二氯代水楊酸、4-氟代水楊酸、5-氟代水楊酸、6-氟代水楊酸;或它們的一個混合物。該芳香族螯合劑(例如)可以是8-羥基-喹啉;一種取代的8-羥基-喹啉,例如5-甲基-8-羥基-喹啉、5-甲氧基-8-羥基-喹啉、5-氯-8-羥基-喹啉、5,7-二氯-8-羥基-喹啉、8-羥基-喹啉-5-磺酸,或它們的一個混合物。該芳香族螯合劑(例如)可以是一種吡啶-2-羧酸,例如吡啶甲酸(2-吡啶羧酸)、吡啶二羧酸(2,6-吡啶二羧酸)、6-羥基-吡啶甲酸、一種取代的6-羥基-吡啶甲酸,例如3-甲基-6-羥基-吡啶甲酸、3-甲氧基-6-羥基-吡啶甲酸、3-氯-6-羥基-吡啶甲酸、3,5-二氯-6-羥基-吡啶甲酸;或它們的一個混合物。優選的芳香族螯合劑包括水楊酸、6-羥基-吡啶甲酸、以及8-羥基-喹啉。
水楊酸 6-羥基-吡啶甲酸 8-羥基-喹啉 對本領域那些技術人員將清楚的是,在堿性溶液中這些組分的一種或多種可以作為其相應的一種或多種陰離子、或作為該組分的一種平衡混合物以及其相應的一種或多種陰離子而存在。這些組分的陰離子以及這些組分以及它們相應的一種和/或多種陰離子的混合物包括在這些組分的各自的定義之中,并且在權利要求書的范圍之內。
已經發現,常見地用于過氧化氫穩定的焦磷酸鹽在堿性條件下實際上使過氧化物不穩定。因此,穩定的堿性水成液洗滌劑組合物優選不含焦磷酸鹽。然而,對本領域那些技術人員將清楚的是,制造者可能已經向濃縮的過氧化氫中加入了低水平的焦磷酸鹽。當制備該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物時,這種低含量的焦磷酸鹽將存在于濃縮的過氧化氫中。然而,當制備該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物時,沒有加入額外的焦磷酸鹽。雖然該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物優選不包含任何焦磷酸鹽,但可能存在小于10ppm,優選小于1ppm的焦磷酸鹽。
為了在穩定的堿性水成液洗滌劑組合物中穩定過氧化氫,該組合物包括約10ppm到約1%,優選約15ppm到約2500ppm(0.25%),更優選約20ppm到約1000ppm(0.1%),甚至更優選約50ppm到約500ppm的錫酸鹽穩定劑。該組合物包括約10ppm到約1%,優選約15ppm到約2500ppm(0.25%),更優選約20ppm到約1000ppm(0.1%),甚至更優選約30ppm到約500ppm的膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的混合物(若使用多于一種膦酸螯合劑)。該組合物包括約10ppm到約1%,優選約15ppm到約2500ppm(0.25%),更優選約20ppm到約1000ppm(0.1%)的芳香族螯合劑或多種螯合劑的混合物(若使用多于一種螯合劑)。在一個實施方案中,該組合物包括約30ppm到約300ppm,典型地40ppm到200ppm的這三種組分中的每一種。
典型地,這三種組分各自的上限將由經濟并且由所要求的穩定程度來確定。然而,如以下所描述,比過氧化氫穩定所要求的更高的螯合劑濃度可以存在于穩定的堿性水成液洗滌劑組合物中,因為這些材料可以起多價螯合劑的作用。然而,如此處所使用,術語“多價螯合劑”以及“多種多價螯合劑”不包括這些芳香族螯合劑以及這些膦酸螯合劑。
多價螯合劑 該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物可能包含一種多價螯合劑或多種多價螯合劑的混合物來多價螯合一些如鈣陽離子以及鎂陽離子的離子,連同一些如鐵、錳、以及銅陽離子的離子。典型的多價螯合劑包括(例如)聚氨基羧酸,例如乙二胺-N,N′-二琥珀酸(EDDS)、乙二胺四乙酸(EDTA)、N-羥基乙二胺三乙酸、氮川三乙酸(NTA)、乙二胺四丙酸、乙二胺-N,N′-二谷氨酸、2-羥基丙鄰二胺-N,N′-二琥珀酸、三亞乙基四胺六乙酸、二亞乙基三胺五乙酸(DETPA)、反式-1,2-二氨基環己烷-N,N,N′,N′-四乙酸、N-羥乙基亞氨基二乙酸(ethanoldiglycine)、以及亞氨基二乙酸衍生物,例如2-羥乙基二乙酸、或甘油亞氨基二乙酸。
以上描述的芳香族螯合劑和膦酸螯合劑也可以用作多價螯合劑,因此存在于該組合物中的這些化合物的量可以大于穩定過氧化氫所要求的量。然而,如此處所使用,術語“多價螯合劑”以及“多種多價螯合劑”不包括以上描述的這些芳香族螯合劑以及這些膦酸螯合劑。基于該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物的重量,在該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物中存在的1)一種或多種膦酸螯合劑、2)一種或多種芳香族螯合劑、以及3)一種或多種多價螯合劑的總量是約20ppm到約10.0wt%,優選30ppm到7.5wt%,更優選40ppm到5.0wt%,并且最優選80ppm到2.5wt%。
陰離子表面活性劑 該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物包括約0.1wt%到約60wt%,優選約1wt%到約30wt%,更優選約1wt%到約20wt%的一種陰離子表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物。陰離子表面活性劑是本領域的那些技術人員所熟知的。典型的陰離子表面活性劑包括硫酸鹽類以及磺酸鹽類,例如C8到C12烷基苯磺酸鹽類、C12到C16烷磺酸鹽類、C12到C16烷基硫酸鹽類、C12到C16烷基磺基琥珀酸鹽類,以及乙氧基化的和丙氧基化的醇類的硫酸鹽類,例如以上描述的那些。典型的陰離子表面活性劑包括(例如)十六烷基硫酸鈉、月桂基硫酸鈉、肉豆蔻基硫酸鈉、硬脂基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、以及月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉。月桂基(十二烷基)硫酸鈉(SLS)常用于清潔劑中。
非離子型表面活性劑 該穩定的堿性水成過氧化氫包括約0.1wt%到約60wt%,優選約1wt%到約30wt%,更優選約1wt%到約20wt%的一種非離子型表面活性劑或多種非離子型表面活性劑的混合物。非離子型表面活性劑是本領域那些技術人員所熟知的。
非離子型表面活性劑典型地是一種疏水有機脂肪族化合物(例如一個長鏈脂肪醇)與親水的環氧乙烷和/或環氧丙烷的縮合產物。所得到的聚醚鏈的長度可以被調整以在疏水和親水特性之間達到希望的平衡。
非離子型表面活性劑披露在(例如)Wise,美國專利4,166,039,12欄,第47行,到15欄,第23行,通過引用結合在此。非離子型表面活性劑包括(例如)乙氧基化的、丙氧基化的、以及乙氧基化/丙氧基化的醇類,尤其是C10-20醇類,每摩爾的醇具有2到100摩爾的環氧乙烷和/或環氧丙烷,尤其是具有5到30摩爾的環氧乙烷的伯醇(在一種直鏈或支鏈的構型中含約8到18個碳原子)的乙氧基化物,例如十二烷醇、正十一烷醇、癸醇、壬醇、十六烷醇、月桂基醇、或肉豆蔻醇的乙氧基化物;具有5到30摩爾的環氧乙烷的仲脂肪醇(在一種直鏈或支鏈的構型含8到18個碳原子)的乙氧基化物;含約8到約20個碳原子的脂肪醇與環氧乙烷和環氧丙烷的縮合物;聚乙二醇和聚環氧乙烷;乙氧基化的蓖麻油;乙氧基化的氫化蓖麻油;乙氧基化的椰子油;乙氧基化的羊毛脂;乙氧基化的妥爾油;乙氧基化的牛油醇;以及脫水山梨糖醇酯的乙氧基化物。
增效劑 該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物包括約0.1wt%到約60wt%,優選約1wt%到約30wt%,更優選約1wt%到約20wt%的一種增效劑或多種增效劑的混合物。典型地,將一種增效劑加入以增強表面活性劑的清潔作用。可以在該組合物中使用的增效劑包括(例如)沸石;硅酸鹽;碳酸鈉;乙醇酸;聚(羧酸類),例如檸檬酸、酒石酸、乳酸、以及它們的水溶性鹽類。由于環境的原因,不優選磷酸鹽,例如焦磷酸鹽、多磷酸鹽、以及三聚磷酸鈉。另外,已經發現焦磷酸鹽使堿性過氧化氫不穩定,所以不應在該組合物中使用。在穩定的堿性水成液洗滌劑組合物中使用的一種典型的增效劑是檸檬酸。
其他成分 因為水成過氧化氫溶液典型地是酸性的,典型的是有必要將堿,例如含水的氫氧化鈉或含水的氫氧化鉀,加入該組合物直到達到希望的pH值。優選的是含水的氫氧化鈉。該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物是一個單相液體,其pH值等于或大于7.0,適當地大于7.0,典型地約8.0到約10.5,更典型地約8.0到約10.0,優選約8.0到約9.5。為了將pH保持在希望的值,盡管可以包括一種緩沖劑,例如一種硼酸鹽緩沖劑,但典型地這不是必要的。當將一種羧酸,尤其是一種多元羧酸(如檸檬酸)用作該增效劑時,它也將起一種緩沖劑的作用。
該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物可能還包括洗滌劑組合物的常規成分的其他材料,前提是每種成分與該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物的其他成分是相容,并且該成分的存在不會不利地影響該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物的特性,尤其是過氧化氫的穩定性。已經發現(例如)銨鹽不利地影響過氧化氫的穩定性。
每種附加的成分都以常規的形式對該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物進行改性,并且以一個有效量,即,以為了實現希望的效果而不會不利地影響該組合物的特性所要求的量存在。本領域那些技術人員所熟知的其他常規的成分包括(例如)陽離子表面活性劑、兩性離子(兩性的)表面活性劑香水以及香料;熒光增白劑(光學增白劑或增亮劑);去污劑;抗再沉積劑;染料以及其他著色劑;織物軟化組合物;靜電控制劑;泡沫調節劑,例如二甲基聚硅氧烷;以及殺細菌劑。該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物可以包括一種熒光增白劑或多種熒光增白劑的混合物,典型地,當存在時,是約0.1wt%到1.0wt%。該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物可以包括香水和/或香料,典型地,當存在時,是該組合物的約0.03wt%到約0.5wt%。該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物可以包括一種抗再沉積劑,例如,聚乙烯吡咯烷酮、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、以及羥丙基乙基纖維素,典型地,當存在時,為該組合物的約0.5wt%到約10wt%,更優選約0.75wt%到約8wt%,最優選約1wt%到約6wt%。
在已計算出所有其他成分后,水構成該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物的余量。其他溶劑,例如水易混合的有機溶劑是不必要的。像所有其他成分一樣,水應不含催化過氧化氫分解的金屬離子,例如亞鐵離子、高鐵離子、二價銅離子、亞銅離子、亞錳離子、以及類似的過渡金屬離子。該水還應不含能被過氧化氫氧化的有機材料。該水,以及這些其他成分,還應不合與過氧化氫反應的無機材料,例如氯(Cl2)、次氯酸(HOCl)、以及次氯酸鈉(NaOCl)。優選的是蒸餾水或去離子水。
活性氧損失 活性氧損失是通過在85±1℃的烘箱中將該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物加熱24小時測量的。在加熱之前和之后,通過(例如)高錳酸鉀滴定法測定在樣品中過氧化物的濃度。活性氧損失(A.O.損失)通過下式進行計算
其中[H2O2]開始是加熱之前過氧化氫的濃度,而[H2O2]結束是加熱之后過氧化氫的濃度。
在85±1℃的烘箱中加熱24小時之后,該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物具有小于20%,典型地小于15%,并且更典型地小于12%的A.O.損失。優選A.O.損失是小于10%,更優選小于8%,并且甚至更優選小于5%。
穩定的堿性水成液洗滌劑組合物的制備 穩定的堿性水成液洗滌劑組合物可以通過將成分一同加入并且混合而制備,典型地,在沒有任何外部加熱的條件下。不需要特別的混合次序,但是典型地是最后加入過氧化氫。
替代地,該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物可以通過將這三種穩定劑的每種在含水過氧化氫溶液加入該組合物之前加入該含水過氧化氫溶液中來制備。如本領域那些技術人員所清楚的,在加入該組合物之前,過氧化氫和每種穩定劑的濃度一定會大于在最終穩定的堿性水成液洗滌劑組合物中希望的濃度,因為該穩定的過氧化氫溶液將被其他成分稀釋。也可以使用一種可商購的穩定的過氧化氫組合物,該過氧化氫組合物包括過氧化氫以及適當量的三種穩定劑。
工業實用性 本發明的含過氧化氫的穩定的堿性水成液洗滌劑組合物可以用作清潔劑用于基質,尤其用于織物。它們是作為洗滌過程清潔劑和預處理清潔劑。當用作預處理清潔劑時,將有效量的該組合物通過眾多方法中的任何一種施用到織物上。該組合物可以借助于包括一個泵或一個氣溶膠噴霧器的一個機械噴霧裝置噴霧到織物上,或者灑到或傾注到織物上。預處理可以在整個織物上進行(若織物嚴重污染)或僅僅在需要專門預處理的那些區域上進行。隨后,該織物可以使用該穩定的堿性水成液洗滌劑組合物或任何常規的洗滌劑或肥皂以任何常規的方式進行洗滌。
本發明的有利特性可以通過參考以下實例看出,這些實例是用于說明而非限制本發明。
實例 詞匯表
AOS40 α烯烴(C14-16)磺酸鈉(40%)(Pilot Chemical,Cincinnati, OH USA)
LAS99 直鏈烷基苯磺酸鹽(99%)(Pilot Chemical,Cincinnati, OH USA)
SLS30 十二烷基磺酸鈉(30%)(Pilot Chemical,Cincinnati,OH USA) 焦磷酸二氫二鈉Na2H2P2O7(Sigma,St.Louis,MO,USA)
20101-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(Solutia, St.Louis,MO,USA) DTPA 二亞乙基三胺五乙酸,
2066(DTPA) (Solutia,St.Louis,MO,USA) P1二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸),
2066 (DTPA)(Solutia,St.Louis,MO,USA) Sal 水楊酸(鄰羥基苯甲酸)(Aldrich,Milwaukee,WI, USA) 錫酸鹽(Sn) 錫酸鈉,Na2SnO3·3H2O(Aldrich,Milwaukee,WI,USA)
CBS-X 熒光增白劑(Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown NY USA)
1-9從直鏈的C11醇與9摩爾(平均)的環氧乙烷(Tomah Products,Milton,WI USA)制備的脂肪醇乙氧基化物、 非離子型表面活性劑 實例1 本實例展示了本發明的一種穩定的堿性水成液洗滌劑組合物的制備以及評估。制備了以下組合物
LAS99,3wt%;
SLS30,2wt%;
AOS40,3wt%;
1-9,6wt%;DTPA,0.5wt%;50%的過氧化氫,8wt%(在洗滌劑中過氧化氫的濃度-4wt%);檸檬酸,4wt%;錫酸鹽,約90ppm;
2010,約45ppm;水楊酸,約50ppm;氫氧化鈉,用于將該組合物的pH值調整到pH 8;以及水,達100%。
該組合物的清潔性能是按照ASTM D-4265使用原尺寸洗滌機以及新污染的織物進行評估。對從棉布和棉布/聚酯(作為織物材料)上去除十二種常見的污染進行了評估。結果在圖1中示出。
實例2 本實例展示了本發明的一種穩定的堿性水成液洗滌劑組合物的制備以及評估。該組合物與實例1中的類似,除了它還包括一個熒光增白劑之外。
制備了以下組合物
LAS99,3wt%;
SLS30,2wt%;
AOS40,3wt%;
1-9,6wt%;DTPA,0.5wt%;50%的過氧化氫,8wt%(過氧化氫在洗滌劑中,4wt%);檸檬酸,4wt%;TINOPAL CBS-X,0.075wt%;錫酸鹽,約90ppm;
2010,約45ppm;水楊酸,約50ppm;氫氧化鈉,用于將該組合物的pH值調整到pH 8;以及水,達100%。
將實例1和實例2的組合物在一個85±1℃的烘箱中加熱24小時。在之前和之后,用高錳酸鉀滴定法對過氧化物的濃度進行測試。活性氧損失(A.O.損失)按照下式計算
活性氧損失小于5%的任何樣品均認為是穩定的。
結果在表1中示出。
表1 實例1和實例2的組合物的穩定性 在測試過程中,僅僅損失了4%的活性氧。該測試自始至終組合物保持為一個單一的均相。活性氧損失小于5%的任何組合物均認為是穩定的。
實例3 本實例展示了本發明的一種穩定的堿性水成液洗滌劑組合物和不含過氧化氫的類似組合物之間在清潔性能上的一個對比。
制備了類似于實例1的組合物的一種組合物,除了它不包含過氧化氫之外。該組合物包括
LAS99,3wt%;
SLS30,2wt%;
AOS40,3wt%;
1-9,6wt%;DTPA,0.5wt%;檸檬酸,4wt%;氫氧化鈉,用于將該組合物的pH值調整到pH 8;以及水,達100%。
圖2中示出了在實例1的穩定的堿性水成液洗滌劑組合物(它含有過氧化氫和穩定劑)和實例3的穩定的堿性水成液洗滌劑組合物(它不含有過氧化氫)之間在清潔性能上的一個對比。這兩種組合物在草污染和巧克力的去除上是可比較的。然而,在番茄、葡萄酒、茶、皮脂、以及車用機油的除去上,實例1的組合物優于實例3的組合物。實例1的組合物還更少引起空白織物的變色。
實例4-7 這些實例展示了本發明的穩定的堿性水成液洗滌劑組合物的制備以及評估。
實例4-制備了以下組合物肉豆蔻基二甲基氧化胺,0.50%;月桂基乙醚硫酸鈉(3摩爾的環氧乙烷),1.00%;直鏈烷基苯磺酸鹽,4.00%;C12/C16脂肪醇聚乙二醇醚(3摩爾的環氧乙烷),3.00%;月桂基硫酸鈉,3.00%;檸檬酸,2.00%;過氧化氫,如在表2中所指明;錫酸鹽,約90ppm;
2010,約45ppm;水楊酸,約50ppm;氫氧化鈉,以調整pH;以及水,達100%。
實例5-制備了以下組合物石油磺酸鈉,2.00%;直鏈烷基苯磺酸鹽,3.00%;C12/C16脂肪醇聚乙二醇醚(7摩爾的環氧乙烷),3.00%;月桂基硫酸鈉,1.00%;檸檬酸,2.00%;過氧化氫,如在表2中所指明;錫酸鹽,約90ppm;
2010,約45ppm;水楊酸,約50ppm;氫氧化鈉,以調整pH;以及水,達100%。
實例6-制備了以下組合物大豆油的甲酯,1.20%;α烯烴磺酸鈉,4.00%;C11脂肪醇聚乙二醇醚(9環氧乙烷),5.00%;檸檬酸,3.00%;DTPA,0.20%;過氧化氫,如在表2中所指明;錫酸鹽,約90ppm;
2010,約45ppm;水楊酸,約50ppm;氫氧化鈉,以調整pH;水,達100%。
實例7-制備以下組合物直鏈烷基苯磺酸鹽,3.00%;α烯烴磺酸鈉,6.00%;C12/C13脂肪醇聚乙二醇醚(6.5摩爾的環氧乙烷),3.00%;二甲苯磺酸鈉,6.00%;檸檬酸,15.00%;過氧化氫,如在表2中所指明;錫酸鹽,約90ppm;
2010,約45ppm;水楊酸,約50ppm;氫氧化鈉,以調整pH;以及水,達100%。
將這些樣品在表2中示出的時間和溫度進行加熱。在加熱之前或之后,通過高錳酸鹽滴定法測定過氧化物的濃度。過氧化物損失按照實例2中所描述的進行計算。活性氧損失小于5%的任何樣品均認為是穩定的。
表2 洗滌劑組合物存在時H2O2的穩定性 這些實例表明在pH 7和更高時可以用于配制含有過氧化氫的一種穩定的濃縮的清洗滌劑組合物的表面活性劑、助水溶劑、增效劑、以及螯合劑的范圍。
實例8 本實例是為了表明過氧化氫與基于銨的組合物是不相容的。
在三種不同銨化合物的存在下,對過氧化氫的穩定性進行了研究。將列于表3中的這些樣品在一個85±1℃的烘箱中加熱24小時。此外,該組合物包含錫酸鹽,約90ppm;
2010,約45ppm;以及水楊酸,約50ppm。如在實例2中描述的,在加熱之前和之后,對過氧化物的濃度進行測量。
表3 銨化合物存在時H2O2的穩定性 如表3中所示出,在測試過程中,不管所選的陰離子如何,損失了超過40%的活性氧。這表明過氧化氫與基于銨的化合物是不相容的。
實例9 本實例表明標準商用的過氧化氫不能簡單地與可商購的洗滌劑組合物混合來生產其中過氧化氫穩定的組合物。
將過氧化氫加入表4中列出的可商購的洗滌劑組合物,并且將所得到的樣品如表中所示出進行加熱。在加熱之前或之后,如實例2中所描述對過氧化物的濃度進行測量。將含約30ppm的亞硝酸鈉、約10ppm的錫酸鹽穩定劑、以及約10ppm的
2010的標準商業過氧化氫加入液體
洗滌劑以及液體
洗滌劑的樣品中。將不包含這些穩定劑的過氧化氫加入液體
洗滌劑和液體
洗滌劑中。將錫酸鹽(約90ppm)、
2010(約45ppm)、以及水楊酸(約50ppm)加入液體
洗滌劑和液體
洗滌劑中。
表4 可商購的洗滌劑存在時H2O2的穩定性
*在測試結束時,液體
分離成兩相。
如以上所表明,這些可商購的洗滌劑均不與過氧化氫相容。
實例10 本實例展示了焦磷酸二氫二鈉(Na2H2P2O7)存在時過氧化氫的穩定性。將含約5wt%的過氧化氫和不同含量的錫酸鹽和/或焦磷酸二氫二鈉的水成堿性(pH為9.5)過氧化氫組合物在96℃儲藏16小時,并且對剩余的過氧化物的量如實例2中進行分析。結果示出于表5中。
表5 這些實例表明當一種焦磷酸鹽存在時過氧化氫的穩定性下降。
實例11 本實例展示了在一種金屬雜質存在時水成過氧化氫組合物的穩定性。過氧化氫在金屬離子存在時是不穩定的。在金屬離子存在時,特別是Fe(II)存在時,對過氧化氫的穩定性的測量表明了哪些組合物將在化妝品和清潔應用中起作用。
制備了各自含3wt%的水成過氧化氫的實例11-A到11-F。向每個樣品中加入的成分列于表6中。在每個含錫酸鹽的實例中,錫酸鹽的濃度是90ppm。在含膦酸螯合劑的每個實例中,膦酸螯合劑的濃度是45ppm。在含水楊酸的每個實例中,水楊酸的濃度是50ppm。用含水氫氧化鈉將pH調整到pH 9。對每個樣品摻入1ppm Fe(II)并且在85℃儲藏24小時。過氧化氫在每個樣品中的量是通過如實例2中的高錳酸鉀滴定來測量的。
過氧化氫損失的量是過氧化氫的初始濃度和24小時后過氧化氫的濃度之差除以過氧化氫的初始濃度。
表6a a每個樣品最初含3wt%的過氧化氫。每個樣品中加入1ppm的Fe(II)。樣品11-A、11-B、以及11-C每個僅包含該穩定劑的三種組分中的一種。實例11-D以及11-E每個包含這三種組分中的兩種。樣品11-F包含所有這三種組分。所有這三種組分的組合優于受測試的任何單獨成分以及任何兩種組分的組合。在評估條件下,大于90%的過氧化氫被保留下來。
實例12 本實例展示了在不同濃度的Sn穩定劑存在時水成過氧化氫組合物的穩定性。重復實例11的過程,加入1ppm的Fe(II)。加入的成分以及結果示出于表7中。
表7a a每個樣品最初含3wt%過氧化氫。將1ppm的Fe(II)加入每個樣品。
本實例表明單獨的300ppm錫酸鹽穩定劑(Sn)在堿性條件下在穩定的過氧化氫中不如90ppm的錫酸鹽穩定劑(Sn)、45ppm的二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)(P1)、以及50ppm的水楊酸(Sal)的組合有效。
實例13 本實例展示了在不同含量的金屬雜質存在時過氧化氫的穩定性。重復實例11的過程,除了加入不同濃度的Fe(II)之外。加入的成分以及結果示出于表8中。穩定劑濃度如實例11中。
表8a
a每個樣品最初含3wt%的過氧化氫。ND=未測定。
在Fe(II)存在時,所有這三種組分的組合比錫酸鈉(Sn)或錫酸鈉(Sn)與水楊酸(Sal)的組合更有效。
實例14 本實例展示了在一種表面活性劑存在時過氧化氫的穩定性。將含3wt%的過氧化氫,1wt%的氧化胺表面活性劑,以及含90ppm的錫酸鹽、45ppm的HEDP、以及50ppm的水楊酸的一種穩定劑體系的組合物調整到pH值為9并且在85℃儲藏。24小時后,如實例1中對該組合物進行過氧化氫的分析。86.8%的過氧化氫保留下來。
描述完本發明之后,我們現對下列各項以及它們的等效物提出權利要求。
權利要求
1.一種穩定的堿性水成液洗滌劑組合物,包括
a)0.1wt%到15%的過氧化氫;
b)按重量計約10ppm到約1wt%的一種錫酸鹽穩定劑;
c)按重量計至少約10ppm的一種膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的一個混合物;
d)按重量計至少約10ppm的一種芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的一個混合物;
e)任選地,一種多價螯合劑或多種多價螯合劑的一個混合物;
f)0.1wt%到60wt%的一種陰離子表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;
g)0.1wt%到60wt%的一種非離子型表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;
e)0.1wt%到60wt%的一種增效劑或多種增效劑的一個混合物;以及
f)水;
其中
這種或這些膦酸螯合劑、這種或這些芳香族螯合劑、以及這種或這些多價螯合劑共同包含按該組合物的重量計約20ppm到10wt%;
該組合物包含小于約10ppm的焦磷酸鹽;
該組合物具有大于7.0的pH值;并且
當將該組合物在85±1℃加熱24小時時,活性氧損失的量是20%或更少。
2.如權利要求1所述的液體洗滌劑組合物,其中該組合物包括
2wt%到8wt%的過氧化氫;
約15ppm到約2500ppm的該錫酸鹽穩定劑;
至少約15ppm的該膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的混合物;
按重量計至少約15ppm的該芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的混合物;以及
這種或這些膦酸螯合劑、這種或這些芳香族螯合劑、以及這種或這些多價螯合劑共同包含按該組合物的重量計約30ppm到7.5wt%。
3.如權利要求2所述的液體洗滌劑組合物,其中該組合物包括
約1wt%到30wt%的一種陰離子表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;
約1wt%到30wt%的一種非離子型表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;以及
約1wt%到30wt%的一種增效劑或多種增效劑的一個混合物。
4.如權利要求3所述的液體洗滌劑組合物,其中該組合物具有約8.0到約10.5的pH值。
5.如權利要求4所述的液體洗滌劑組合物,其中該組合物包括小于約1ppm的焦磷酸鹽。
6.如權利要求5所述的液體洗滌劑組合物,其中
該膦酸螯合劑是選自下組,其構成為氨基三(亞甲基膦酸)、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)、六亞甲基二胺四(亞甲基膦酸)、雙六亞甲基三胺五亞甲基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、以及它們的混合物,并且
該芳香族螯合劑是選自下組,其構成為水楊酸、6-羥基-吡啶甲酸、8-羥基-喹啉、以及它們的混合物。
7.如權利要求6所述的液體洗滌劑組合物,其中該組合物具有約8.0到約9.5的pH值。
8.如權利要求1所述的液體洗滌劑組合物,其中
約20ppm到約1000ppm的該錫酸鹽穩定劑;
至少約20ppm的該膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的一個混合物;
按重量計至少約20ppm的該芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的一個混合物;以及
這種或這些膦酸螯合劑、這種或這些芳香族螯合劑、以及這種或這些多價螯合劑共同包含按該組合物的重量計約40ppm到5.0wt%。
9.如權利要求8所述的液體洗滌劑組合物,其中該組合物具有8.0到9.5的pH值。
10.如權利要求9所述的液體洗滌劑組合物,其中當將該組合物在85±1℃加熱24小時時,活性氧損失的量是10%或更少。
11.如權利要求10所述的液體洗滌劑組合物,其中
該膦酸螯合劑是選自下組,其構成為氨基三(亞甲基膦酸)、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)、六亞甲基二胺四(亞甲基膦酸)、雙六亞甲基三胺五亞甲基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、以及它們的混合物,并且
該芳香族螯合劑是選自下組,其構成為水楊酸、6-羥基-吡啶甲酸、8-羥基-喹啉、以及它們的混合物。
12.如權利要求11所述的液體洗滌劑組合物,其中
約50ppm到約500ppm的該錫酸鹽穩定劑;
至少約40ppm的該膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的一個混合物;
按重量計至少約40ppm的該芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的一個混合物;以及
這種或這些膦酸螯合劑、這種或這些芳香族螯合劑、以及這種或這些多價螯合劑共同包含按該組合物的重量計約80ppm到2.5wt%。
13.如權利要求12所述的液體洗滌劑組合物,其中該組合物包括約1wt%到30wt%的一種陰離子表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;約1wt%到30wt%的一種非離子型表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;以及約1wt%到30wt%的一種增效劑或多種增效劑的一個混合物。
14.如權利要求13所述的液體洗滌劑組合物,其中該組合物包括
約60ppm到約200ppm的該錫酸鹽穩定劑;以及
當將該組合物在85±1℃加熱24小時時,活性氧損失的量是8%或更少。
15.如權利要求14所述的液體洗滌劑組合物,其中當將該組合物在85±1℃加熱24小時時,活性氧損失的量是5%或更少。
16.如權利要求1所述的液體洗滌劑組合物,其中當將該組合物在85±1℃加熱24小時時,活性氧損失的量是5%或更少。
17.清潔一個基質的一種方法,該方法包括以下步驟
(1)將一種穩定的堿性水成液洗滌劑組合物施用到一個基質上,該組合物包括
a)0.1wt%到15%的過氧化氫;
b)按重量計約10ppm到約1wt%的一種錫酸鹽穩定劑;
c)按重量計至少約10ppm的一種膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的一個混合物;
d)按重量計至少約10ppm的一種芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的一個混合物;
e)任選地,一種多價螯合劑或多種多價螯合劑的一個混合物;
f)0.1wt%到60wt%的一種陰離子表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;
g)0.1wt%到60wt%的一種非離子型表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;
e)0.1wt%到60wt%的一種增效劑或多種增效劑的一個混合物;以及
f)水;
其中
這種或這些膦酸螯合劑、這種或這些芳香族螯合劑、以及這種或這些多價螯合劑共同包含按該組合物的重量計約20ppm到10wt%;
該組合物包含小于約10ppm的焦磷酸鹽;
該組合物具有大于7.0的pH值;并且
當將該組合物在85±1℃加熱24小時時,活性氧損失的量是20%或更少;
(2)從該基質上除去該組合物。
18.如權利要求17的方法,其中該基質是一種織物。
19.如權利要求18所述的方法,其中
該組合物具有約8.0到約9.5的pH值。
20.如權利要求19所述的方法,其中
該組合物包括約1wt%到30wt%的一種陰離子表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;約1wt%到30wt%的一種非離子型表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物;約1wt%到30wt%的一種增效劑或多種增效劑的一個混合物;約50ppm到約500ppm的該錫酸鹽穩定劑,至少約40ppm的該膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的一個混合物,以及按重量計至少約40ppm的該芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的一個混合物;并且
這種或這些膦酸螯合劑、這種或這些芳香族螯合劑、以及這種或這些多價螯合劑共同包含按該組合物的重量計約80ppm到2.5wt%。
21.如權利要求20所述的方法,其中
該膦酸螯合劑是選自下組,其構成為氨基三(亞甲基膦酸)、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)、六亞甲基二胺四(亞甲基膦酸)、雙六亞甲基三胺五亞甲基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、以及它們的混合物;并且該芳香族螯合劑是選自下組,其構成為水楊酸、6-羥基-吡啶甲酸、8-羥基-喹啉、以及它們的混合物。
22.如權利要求21所述的方法,其中該組合物包括小于約1ppm的焦磷酸鹽。
23.如權利要求22所述的方法,其中該組合物包括約60ppm到約200ppm的該錫酸鹽穩定劑;至少約40ppm的該膦酸螯合劑或多種膦酸螯合劑的一個混合物;按重量計至少約40ppm的該芳香族螯合劑或多種芳香族螯合劑的一個混合物;并且這種或這些膦酸螯合劑、這種或這些芳香族螯合劑、以及這種或這些多價螯合劑共同包括按該組合物的重量計約80ppm到約2.5wt%。
24.如權利要求23所述的方法,其中當將該組合物在85±1℃加熱24小時時,活性氧損失的量是5%或更少。
25.如權利要求17所述的方法,其中當將該組合物在85±1℃加熱24小時時,活性氧損失的量是5%或更少。
全文摘要
披露了一種穩定的堿性水成液洗滌劑組合物。該組合物包括過氧化氫、一種過氧化氫穩定劑或多種過氧化氫穩定劑的一個混合物、一種陰離子表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物、一種非離子型表面活性劑或多種陰離子表面活性劑的混合物、以及一種增效劑或多種增效劑的一個混合物。該組合物保持一個均勻的單相,保持活性氧含量,并且提供高水平的清潔性能。
文檔編號C11D3/39GK101528905SQ200780039610
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月24日 優先權日2006年10月27日
發明者雪 王, K·R·吉恩克, D·N·魯比格 申請人:阿科瑪股份有限公司