СОСТАВ ДЛЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ, ОТБЕЛИВАНИЯ, УДАЛЕНИЯ ПЯТЕН С ТКАНЕЙ ИЛИ УДАЛЕНИЯ ИЗВЕСТКОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 1999 года по МПК C11D3/39 C11D3/39 C11D3/36 C11D3/48 

Настоящее изобретение относится к кислому водному составу для чистки, дезинфекции и/или отбеливания, включающему пероксид водорода.

Чистка и дезинфекция твердых поверхностей, отбеливание при стирке и удаление пятен в быту и в промышленности часто выполняются химикалиями на основе хлора, такими как гипохлорит в водном растворе, которые обычно эффективны для дезинфекции и отбеливания, или органическими растворителями, энзимами и поверхностно-активными веществами для удаления пятен и чистки. Однако гипохлорит не используется для удаления известковых мыл и может также портить текстильные волокна и их первоначальные цвета. Кроме того, из экологических соображений желательно избегать использования чистящих веществ на основе хлора.

Пероксид водорода известен как безопасный для окружающей среды окислитель и дезинфицирующее средство, но эффективен при достаточно высокой концентрации и/или времени контакта. В бактериальных клетках пероксид водорода реагирует с группами SH- и потому разрушает SH-содержащие энзимы и ингибирует синтез протеина. Однако пероксид водорода обладает низкой стабильностью при хранении, в особенности в комбинации с другими ингредиентами, такими как поверхностно-активные вещества или органические кислоты. Хотя стабильность пероксида водорода может быть улучшена добавлением хелатообразующих агентов, подобных фосфонатам, трудно найти фосфонат, который был бы и биоразрушаемым и эффективным в качестве стабилизатора пероксида водорода.

В EP-B1-87049 описан дезинфицирующий состав, включающий пероксид водорода, кислотное фосфорное соединение, такое как фосфорная кислота, и комплексообразующий агент, выбранный из некоторых фосфоновых кислот или их солей.

В EP-A1-517996 описан отбеливающий состав на основе пероксида водорода, включающий особый класс поверхностно-активных веществ.

В WPI Acc. N 93-004727/01, реферат JP-A-4332800 описан детергентный состав, включающий пероксид водорода, органическую или неорганическую кислоту и полимер типа карбоновой кислоты.

В WPI Acc. N 88-004846/01, реферат JP-A-62270509 описан состав для удаления морских существ с конструкций, используемых в морской воде, состав включает лимонную кислоту, пероксид водорода и поверхностно-активное вещество.

В WO 93/14183 описан детергентный состав, включающий поверхностно-активное вещество, кислородный отбеливатель, такой как пероксид водорода, и агент, отбирающий металл.

В WO 91/08981 описан раствор для стабилизации пероксида водорода, включающий лимонную кислоту, винную кислоту и фосфорную кислоту.

В WO 94/07803 описано применение состава, включающего окисляющий агент, органическую кислоту и фосфоновую кислоту для удаления отложений магнетита из систем водоснабжения.

Предметом настоящего изобретения является стабильный при хранении состав для дезинфекции, отбеливания, удаления пятен с тканей или удаления известковых отложений, содержащий кислый водный раствор пероксида водорода и поверхностно-активное вещество.

Состав по изобретению характеризуется тем, что дополнительно содержит комплексообразующий агент на основе фосфоновой кислоты, выбранной из морфолинометандифосфоновой кислоты, N,N-диметиламинодиметилдифосфоновой кислоты, аминометилдифосфоновой кислоты или их солей и имеет pH от примерно 0,5 до примерно 6 при следующем отношении компонентов в вес.%:
пероксид водорода - от примерно 0,1 до примерно 60;
поверхностно-активное вещество - от примерно 0,1 до примерно 30;
комплексообразующий агент - от примерно 0,01 до примерно 10;
предпочтительно вода - остальное до 100.

Комплексообразующий агент на основе фосфоновой кислоты может быть выбран из биоразрушаемых 1-аминоалкан-1,1-дифосфоновых кислот или их солей формулы

где R₁ выбирают из водорода, C₁-C₄ алкила и фенила; R₂ и R₃, независимо друг от друга, выбирают из водорода, C₁-C₂₂ алкила, C₅-C₅ циклоалкила, фенила, C₇-C₁₈ алкилфенила, C₇-C₁₈ фенилалкила, C₁-C₁₀ алканол радикала, карбоксиалкил радикала, имеющего до 10 углеродных атомов, где R₂ и R₃ вместе с атомом азота могут образовывать пиперидиновую, пирролидиновую или морфолиновую группу; и заместители от X₁ до X₄, независимо друг от друга, выбирают из водорода, щелочного металла и аммония. Получение таких фосфоновых кислот описано, например, в USP 3899496, USP 3979385 и в "Synthesis of 1-dialkylaminoalkydene diphosphonic acids and their properties for complex formation", Fukuda, M., et al., Yukagaku, vol. 25, N 6, pp. 362-64 (1976).

Предпочтительно, R₁ представляет собой водород. Предпочтительно также, чтобы R₂ и R₂ выбирались из водорода, C₁-C₄ алкила или вместе с азотом образовывали морфолиновую группу. Особенно предпочтительный комплексообразующий агент выбирается из морфолинометандифосфоновой кислоты, N,N-диметиламинодифосфоновой кислоты, аминометилдифосфоновой кислоты или солей этих кислот, предпочтительно натриевых солей.

Состав желательно содержит один или несколько комплексообразующих агентов на основе фосфоновой кислоты, соответствующих вышеприведенному описанию, в количестве от примерно 0,5 вес.% до примерно 10 вес.%, предпочтительно от примерно 1 вес.% до примерно 4 вес.% в расчете на содержание перекиси водорода.

Желательно иметь pH состава ниже 6, предпочтительно ниже 4, наиболее предпочтительно ниже 3, что улучшает антимикробную активность, а также способность удалять известь из, например, ванн, унитазов и т.п. Кроме того, низкая величина pH улучшает стабильность перекиси водорода. Однако предпочтительна величина pH выше примерно 0,5, наиболее предпочтительно выше примерно 2.

Хотя и возможно, но предпочтительно не включать сколько-нибудь заметные количества кислот, помимо небольшого количества вышеописанных фосфоновых кислот, так как большинство органических кислот отрицательно влияет на стабильность пероксида водорода, а большинство неорганических кислот, подобно фосфорной кислоте, нежелательны с экологической точки зрения.

Поверхностно-активные вещества облегчают удаление грязи, и в особенности неионные поверхностно-активные вещества превосходны при удалении жира и пигментов, но они также обеспечивают антимикробный эффект, так как разрушают мембраны бактериальных клеток. Предпочтительны поверхностно-активные вещества, которые совместимы с пероксидом водорода в кислых растворах, что означает, что как они не вызывают разложения перекиси водорода, так и пероксид водорода или кислота не вызывают разложения поверхностно-активных веществ. Кроме того, поверхностно-активные вещества предпочтительно экологически безвредны и биологически разлагаемы.

Состав содержит одно или несколько различных поверхностно-активных веществ. Предпочтительно он содержит неионное поверхностно-активное вещество, или амфотерное поверхностно-активное вещество, или их смесь. Хотя это и не является предпочтительным, но возможно также включать анионные поверхностно-активные вещества в качестве альтернативы или как дополнение.

Предпочтительные неионные поверхностно-активные вещества выбирают из этоксилированных жирных кислот, спиртов, аминов или амидов, предпочтительно содержащих от 1 до 12 и наиболее предпочтительно от 4 до 8 моль окиси этилена на моль кислоты, спирта, амина или амида. Предпочтительно кислота, спирт, амин или амид содержат от 7 до 15, наиболее предпочтительно от 9 до 11 атомов углерода. Используемые неионные поверхностно-активные вещества могут быть сильно пенящимися, такими как этоксилированный спирт, содержащий 11 атомов углерода и 8 групп окиси этилена, или слабо пенящимися, такими как этоксилированный спирт узкого интервала, содержащий 9 атомов углерода и 6 групп окиси этилена.

Предпочтительные амфотерные поверхностно-активные вещества выбираются из производных предпочтительно алифатических аминов, содержащих одну или более из анионных групп, таких как карбокси, сульфо или сульфато. Особенно предпочтительные амфотерные поверхностно-активные вещества удовлетворяют формуле

где x и y имеют, независимо друг от друга, значения от 1 до 5, R' представляет собой -COOM₂ или -OH, M₁ и M₂ представляют собой, независимо друг от друга, H, аммоний или щелочной металл, такой как Na, K или Li, R представляет собой прямую или разветвленную углеродную цепь, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, или амид формулы

где R'' представляет собой прямую или разветвленную углеродную цепь, имеющую от 1 до 8 атомов углерода. Является предпочтительным, когда R' есть COOM₂ и R является прямой или разветвленной углеродной цепью. Примерами предпочтительных амфотерных поверхностно-активных веществ являются октилиминодипропионат и каприламфодиацетат, которые выпускаются промышленностью под торговыми марками Ampholak^® YJH40 (Akzo Nobel) и Ampholak^® XJO (Akzo Nobel) соответственно.

Состав по изобретению может быть в форме концентрата, предназначенного для разбавления перед использованием. Такой концентрат может желательно содержать от около 10 вес.% до около 60 вес.%, предпочтительно от около 30 вес. % до 50 вес.% пероксида водорода, от примерно 5 вес.% до примерно 30 вес. %, предпочтительно от примерно 10 вес.% до примерно 20 вес.% поверхностно-активных веществ и от примерно 0,05 вес.% до примерно 10 вес.%, предпочтительно от 1 вес.% до примерно 5 вес.% комплексообразующих агентов на основе фосфоновой кислоты, описанных выше. Остальное до 100% предпочтительно дополняется, главным образом, водой. Показатель pH концентрата желательно иметь от примерно 0,5 до примерно 6, предпочтительно от примерно 1 до примерно 3. Такой состав предпочтительно разбавляется в от 10 до примерно 50 раз перед употреблением и тогда наиболее подходит для очистки и дезинфекции твердых поверхностей, особенно в пищевой промышленности, где важно разрушить патогенные для человека, а также портящие продукт, микроорганизмы и споры.

Готовый к употреблению состав для чистки, дезинфекции или удаления пятен в домашнем хозяйстве желательно содержит от примерно 0,1 вес.% до примерно 10 вес.%, предпочтительно от 4 вес.% до примерно 6 вес.% пероксида водорода, от примерно 0,1 вес.% до примерно 10 вес.%, предпочтительно от 2 вес.% до примерно 6 вес.% поверхностно- активных веществ и от примерно 0,01 вес.% до примерно 5 вес.%, предпочтительно от 0,1 вес.% до примерно 1 вес.% вышеописанных комплексообразующих агентов на основе фосфоновой кислоты. Остальное до 100% предпочтительно дополняется, главным образом, водой. Показатель pH состава желательно иметь от примерно 1,5 до примерно 6, предпочтительно от 2 до примерно 4. Состав очень эффективен для чистки поверхностей на кухнях и в ванных и для удаления пятен с тканей. Он может также использоваться снаружи для удаления или ингибирования роста плесени или водорослей на дереве или на других материалах. Если целесообразно, его можно комбинировать с обычными щелочными детергентами, чтобы улучшить отбеливание при стирке.

Состав по изобретению может быть легко приготовлен простым смешением до нужных концентраций.

Изобретение далее иллюстрируется нижеследующими примерами, которые, однако, не ограничивают пределы изобретения. Если не указано другое, все составы и концентрации приведены в весовых процентах.

Пример: Состав по изобретению, имеющий pH 3,1 и представляющий собой водный раствор 5% пероксида водорода; 2,5% этоксилированных жирных спиртов C₁₀-C₁₄ с 7 моль окиси этилена и 1 моль окиси пропилена в качестве сильно пенящегося неионного поверхностно-активного вещества; 2,5% этоксилированного амида C₁₆-C₁₈ с 4 моль окиси этилена в качестве слабо пенящегося неионного поверхностно-активного вещества; и 0,05% морфолинометандифосфоновой кислоты, был приготовлен смешением компонентов. Стабильность пероксида водорода проверялась хранением состава 42 дня при 40^oC. Было найдено, что 99,8% пероксида водорода сохранилось.

Способность удалять пятна с окрашенных кусков материи испытывалась для вышеописанного состава и для сравнения для выпускаемого промышленностью состава на основе гипохлорита, который продается под торговой маркой Klorin^®. Пятна тщательно наносили и высушивали. Оба состава прикладывали к пятнам на 6 часов, после чего куски материи стирали в машине с детергентом, не содержащим отбеливателя. Куски материи были сделаны из разных волокон: хлопка, полиэфира, шелка, вискозы и шерсти, и первоначальными цветами были темно-синий и бежевый. Эффективность оценивали визуально, и различные образцы маркировали по шкале от 0 до 3, где 3 означало полное удаление пятна. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 2, приведенная ниже, показывает порчу и обесцвечивание тканей, оцененные по шкале от 0 до 3, где 3 означает резкую видимую порчу и обесцвечивание, а 0 означает отсутствие порчи. Klorin^® разбавляли в 10 раз перед применением. Куски ткани после 2 часов обработки полоскали в теплой воде.

Было найдено, что и первоначальный цвет и волокна кусков ткани, обработанных Klorin^®, портились, тогда как эти эффекты не наблюдались для кусков ткани, обработанных составом по изобретению.

Использование: чистка, дезинфекция и отбеливание поверхности, а также удаление пятен тканей и удаление известковых отложений. Сущность изобретения: используют средство, содержащее кислый водный раствор пероксида водорода в количестве от примерно 0,1 до примерно 60 вес.%, поверхностно-активное вещество от примерно 0,1 до примерно 30, комплексообразующий агент от примерно 0,01 до примерно 10 и воду - до 100%. Технический результат: повышение стабильности состава при хранении, возможность выполнения нескольких функций, в том числе чистки, дезинфекции, удаления известковых отложений и пятен с тканей, повышение экологичности. 7 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Состав для дезинфекции, отбеливания, удаления пятен с тканей или удаления известковых отложений, содержащий кислый водный раствор пероксида водорода и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что он дополнительно содержит комплексообразующий агент на основе фосфоновой кислоты, выбранной из морфолинометандифосфоновой кислоты, N,N-диметиламинодиметилдифосфоновой кислоты, аминометилдифосфоновой кислоты или их солей, и имеет pH от примерно 0,5 до примерно 6 при соотношении компонентов, вес.%:
Пероксид водорода - От примерно 0,1 - до примерно 60
Поверхностно-активное вещество - От примерно 0,1 до примерно 30
Комплексообразующий агент - От примерно 0,01 до примерно 10
Вода - Остальное до 100. 2. Состав по п.1, отличающийся тем, что включает один или несколько комплексообразующих агентов на основе фосфоновой кислоты в количестве от примерно 0,5 вес.% до примерно 10 вес.% в расчете на содержание пероксида водорода. 3. Состав по пп.1 и 2, отличающийся тем, что pH водного раствора ниже 6. 4. Состав по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что свободен от сколько-нибудь заметных количеств фосфорной кислоты или фосфатов. 5. Состав по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что включает неионное или амфотерное поверхностно-активное вещество или их смесь, которые совместимы с пероксидом водорода в кислом растворе. 6. Состав по п.5, отличающийся тем, что включает амфотерное поверхностно-активное вещество, отвечающее формуле:

где x и y имеют независимо друг от друга значения от 1 до 5;
R' представляет собой COOM₂ или - OH;
M₁ и M₂ представляют собой независимо друг от друга H, аммоний или щелочной металл;
R представляет собой прямую или разветвленную углеродную цепь, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, или амид формулы

где R² представляет собой прямую или разветвленную углеродную цепь, имеющую от 1 до 8 атомов углерода. 7. Состав по п.6, отличающийся тем, что R' представляет собой COOM₂. 8. Состав по пп. 6 и 7, отличающийся тем, что R является прямой или разветвленной углеродной цепью.