СОСТАВ ДЛЯ ЧИСТКИ Российский патент 2003 года по МПК C11D3/14 C11D3/12 C11D1/83 C11D3/10 

Изобретение относится к составам бытовой химии, а именно к загущенным средствам, предназначенным для чистки твердой поверхности предметов домашнего обихода, и может быть использовано при чистке изделий из пластика, эмали, кафеля, фарфора, фаянса, стекла, металла.

Известны: "Средство для чистки предметов домашнего обихода "Санита", авт. свид. N 288214, МПК С 11 D 9/04, опубл. 3.12.70, бюл. N 36, содержащее, мас.%:
Сульфонол - 13-25
Этиленгликоль - 2-15
Жидкое стекло - 3-15
Триполифосфат - 3-15
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы - 0,1-2
Абразивное вещество - 40-65
и чистящее средство "Санита-Н" (ТУ 2383-043-00209645-96), содержащее аналогичные компоненты. Оба средства пастообразной консистенции, содержащие в качестве загустителя сочетание каолина, жидкого стекла и натрийкарбоксиметилцеллюлозы.

Недостаток данных составов в тон, что у них при хранении проявляется тенденция к быстрому охватыванию и затвердеванию, а при транспортировании (перевозке) товара происходит расслаивание состава, т.е. твердые компоненты оседают, что объясняется высоким содержанием поверхностно-активного вещества (ПАВ) в составе.

Абразивное водное чистящее средство, содержащее загустители, по патенту США N 5298181, МПК 5 С 11 D 3/395, С 11 D 7/54, опубл. 29.03.94, имеет в своем составе абразив с макрочастицами более 1 микрона 5-70%, одно из ПАВ в количестве, необходимом для эффективного действия средства и суспендирования абразива, электролит/буфер - 0,1-10%, коллоидный загуститель на основе оксида алюминия со средним размером частиц не более 1 микрона - 1-15%, мыла на основе жирных кислот - 0,1-5%, какой-либо терпеновый УВ или эфир С₄-С₁₈, а также другие ингредиенты - отбеливатели, предпочтительно гипохлоритные, красители и воду 10-80%. В качестве абразива используют кварцевый песок, перлит, СаСО₃ и т. п., в качестве ПАВ анионные, неионогенные, амфотерные, цвиттерионные ПАВ и их смеси, в качестве электролита/буфера соли различных неорганических кислот, в качестве мыл жирных кислот соли лития, натрия, калия, аммония или алкиламмония и С₆-С₂₄ жирных кислот с прямой или разветвленной цепью.

Загущенный жидкий состав абразивного чистящего средства с повышенной стабильностью по патенту США N 4842757, МПК С 11 D 7/54, опубл. 27.06.89, содержит в качестве загустителя коллоидную систему оксида алюминия со средним размером зерна в дисперсии не более 1 микрона, содержание оксида алюминия не должно превышать 1-10%, поверхностно-активного вещества (анионного, неионогенного), стойкого к воздействию отбеливателя или их смеси, 0,25-10%, буферный раствор/электролит, который взаимодействует с ПАВ и загустителем для достижения реологических условий, близких к реологии пластмасс, 1-25%, галогенный отбеливатель 0,01-15%, абразив с размером зерна 1-400 микрон 5-70%, алкилбензолсульфонат С₁₀-С₁₅ в количестве, обеспечивающем фазовую стабильность состава - 0,05-10% и воду с небольшим количеством различных функциональных добавок - 10-80%.

В обоих составах в качестве загустителя взят коллоидный оксид алюминия со средним размером частиц менее 1 микрона. Однако отечественной промышленностью данный продукт не выпускается. Кроме того, важной особенностью коллоидного оксида алюминия как загустителя, используемого в чистящем средстве, является непременное диспергирование его в водной дисперсии с помощью сильных кислот, а именно уксусной, азотной, хлористоводородной кислоты.

Целью данного изобретения является расширение сырьевой базы, используемой в качестве загустителя в составах чистящих средств, притом производимого отечественной промышленностью, а также упрощение способа его получения, т.е. исключение стадии активирования.

Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий алкилбензолсульфонат натрия, неионогенное поверхностно-активное вещество (неионогенный ПАВ), мыло жирной кислоты, абразив, загуститель, воду, содержит в качестве загустителя гидроксохлорид алюминия в сочетании с содой кальцинированной или смесью соды кальцинированной и натрия двууглекислого при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алкилбензолсульфонат натрия (сульфонол) - 0,3-1,5
Неионогенный ПАВ - 0,5-2,5
Мыло жирной кислоты - 0,0-0,8
Гидроксохлорид алюминия - 0,2-0,8
Сода кальцинированная (карбонат натрия) - 2,0-7,0
Натрий двууглекислый (натрия бикарбонат) - 0,0-3,0
Абразив - 45,0-58,0
Вода - До 100
Кроме того, в состав дополнительно могут быть введены: анионоактивный ПАВ - алкилсульфонат натрия - в количестве 1-3%, формалин в качестве консерванта в количестве 0,1-0,2%, пластификатор - этиленгликоль, или глицерин, или пропиленгликоль в количестве 3,0-5,0%, краситель до 0,03% и отдушка 0,05-0,2%.

В качестве НПАВ состав содержит оксиэтилированный алкилфенол со степенью оксиэтилирования 9-12 или смесь полиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных спиртов фр. С₁₂-С₁₄ этоксилированных 10 моль окиси этилена.

Мыло жирной кислоты получают в процессе приготовления состава в виде смеси олеиновой кислоты или синтетических жирных кислот фр. С₁₆-С₂₂ или С₁₇-С₂₀, взятых в количестве 0,6-0,8%, с гидроокисью натрия в количестве 0,3-0,4%.

Состав предлагаемого технического решения может быть приготовлен в виде суспензии, при этом содержит гидроксохлорид алюминия в количестве 0,2-0,3%, соды кальцинированной (карбонат натрия) - 4-5% или смесь соды кальцинированной - 2-3%, и натрия двууглекислого (бикарбоната натрия) 2-3%, а также состав может быть приготовлен в виде пасты, при этом содержит гидроксохлорида алюминия 0,4-0,8%, и карбоната натрия (сода кальцинированная) 5,0-7,0%.

В качестве абразива состав содержит кальцит, или известняк, или мрамор, или кварц молотый пылевидный в сочетании с каолином молотым, имеющие основную массу зерен 5-60 микрон, притом в суспензии абразива содержится 45,0-48,0%, а в пасте 49,0-58,0%.

Используемые кальцит, известняк и мрамор по химическому составу представляют собой почти чистый карбонат кальция (98-99%) (Г. Реми. Курс неорганической химии, том 1, с. 269, 526-529. Москва, 1963 г.).

Абразивный материал в данном изобретении используется в тонкоразмолотом виде, гранулометрический состав представлен зернами размером 5-60 микрон (не менее 80%) и 60-100 микрон (не более 20%).

При уменьшении содержания абразива ниже 45,0% происходит расслаивание композиций, а при увеличении выше 58,0% паста превращается в порошок при хранении или затвердевает.

В качестве анионного поверхностно-активного вещества в составе используется алкилбензолсульфонат натрия (сульфонол). (ТУ 07510508.106-95; ТУ 2481-037-04689-375-95) и дополнительно алкилсульфонат натрия (ТУ 2481-237-05763-458-98; ТУ 6-01-5763450-102-90), введение его выше 3,0% экономически нецелесообразно, а ниже 1% не обеспечивает необходимый очищающий, смачивающий эффект.

При снижении содержания сульфонола ниже 0,3% не обеспечивается необходимый смачивающий и чистящий эффект, а при увеличении более 1,5% происходит расслаивание композиций.

В качестве неионогенного ПАВ могут быть использованы оксиэтилированные нонилфенолы со степенью оксиэтилирования 9-12. (ТУ 2483-077-057-66801-98), а также полиэтиленгликолевые эфиры синтетических первичных жирных спиртов фр. С₁₂-С₁₄, этоксилированных 10 молями окиси этилена (ТУ 6-14-864-88).

При уменьшении содержания НПАВ ниже 0,5% не обеспечивается смачивающий и чистящий эффект состава, а при увеличении выше 1,5% происходит расслаивание системы.

При приготовлении состава в виде пасты неионогенный ПАВ вводится в количестве 0,0-2,5%. Так, при использовании сочетания алкисульфоната натрия и алкилбензолсульфоната натрия достигается необходимая консистенция состава и высокая чистящая способность без использования неионогенного ПАВ.

Впервые в качестве загустителя используется сочетание гидроксохлорида алюминия с карбонатом или бикарбонатом натрия (содой). Алюминия гидроксохлорид выпускается отечественной промышленностью по ТУ 6-00-05795731-250-96 и применяется в качестве коагулянта для очистки воды хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения. При уменьшении содержания гидроксохлорида алюминия ниже 0,2% и соды ниже 2,0% не происходит загущения системы, а при увеличении содержания гидроксохлорида алюминия в составе абразивной суспензии выше 0,3% происходит сильное загущение композиции в процессе хранения, потеря текучести, а при увеличении концентрации соды выше 5,0% происходит сильное разжижение композиции в момент приготовления и последующее расслаивание. При увеличении содержания гидроксоклорида алюминия в составе абразивной пасты выше 0,8% происходит значительное уплотнение, затвердевание в процессе хранения, а при увеличении содержания соды выше 7,0% происходит разжижение системы в момент приготовления и быстрое расслаивание, а также происходит нежелательное увеличение щелочности продукта, что отрицательно сказывается на коже рук при использовании средства в быту.

Избежать нежелательного разжижения системы в момент приготовления можно, используя смесь соды кальцинированной (ГОСТ 5100-85) и натрия двууглекислого (бикарбоната натрия) (ГОСТ 2156-76) в соотношении 1:1.

Двууглекислый натрий выполняет функцию электролита/буфера в суспензионной системе, вводится для получения требуемого значения рН, что сказывается на реологической природе очистителя. При введении его более 3,0% происходит снижение вязкости системы и возможно расслаивание.

Олеиновая кислота (ГОСТ 7580-91, или ТУ 64-19-98-91, или 6-09-08-2003-88), или синтетические жирные кислоты фракции С₁₆-С₂₂ (ТУ 38.507-63-285-92), или фракции С₁₇-С₂₀ (ГОСТ 23239-78) в сочетании с гидроокисью натрия (ГОСТ 2263-79, или ГОСТ 11078-78, или ТУ 6-01-1306-85) вводятся в состав для получения олеата натрия или мыла жирных кислот в процессе приготовления средства, которые участвуют в процессе загущения системы, а также в процессе очистки твердой поверхности в качестве анионного ПAВ. При введении кислот ниже 0,6, а гидроокиси натрия ниже 0,3 система расслаивается, а при введении выше 0,8 и 0,4 соответственно происходит образование сгустков при хранении, ухудшается текучесть, система "желируется".

При получении состава в виде пасты введение олеиновой кислоты в сочетании с гидроокисью натрия, а также бикарбоната натрия не является обязательным.

В состав в виде пасты вводится смесь неоногенного и аниоактивного ПАВ или только анионных ПАВ алкилбензолсульфоната и алкилсульфоната. Чистящая способность в обоих случаях высокая.

Для получения состава в виде пасты содержание гидроксохлорида алюминия должно быть в пределах 0,4-0,8%, предпочтительно 0,5-0,7% и соды кальцинированной 5,0-7,0%. При снижении содержания гидроксохлорида алюминия ниже 0,4 происходит расслоение состава, а при увеличении выше 0,8 - затвердевание в процессе хранения.

Для обеспечения необходимой пластичности и предупреждения высыхания пасты вводится пластификатор: этиленгликоль (ГОСТ 19710-83), или пропиленгликоль (ТУ 6-09-2434-81), или глицерин (ГОСТ 6-01-21-90) 3,0-5,0%. Концентрация ниже 3,0% не обеспечивает необходимой пластичности, а выше 5,0% экономически нецелесообразна и вызывает расслаивание.

При приготовлении состава в виде пасты на кварце молотом возможно введение каолина (ГОСТ 21286-62, ГОСТ 19608-84) в концентрации 4-6% при сохранении общего содержания абразива в пределах 56,0-58,0%.

Отдушка (ТУ 64-19-137-91, ТУ 64-19-149-92) вводится в состав для придания средству приятного запаха, для маскировки запаха сырья, при уменьшении содержания отдушки менее 0,05% плохо маскируется запах сырья в процессе хранения средства, при увеличении выше 0,2% происходит расслаивание композиций и запах слишком интенсивный.

В качестве консерванта в составе жидкого суспензионного средства может использоваться формалин (ГОСТ 1625-89), при введении его менее 0,1% не обеспечивается устойчивость состава к микробному заражению, а введение более 0,2% экономически нецелесообразно.

В качестве красителя может использоваться краситель органический прямой бирюзовый СВ по ТУ 6-36-05011400-13-92, или тартразин по ТУ 6-14-861-77, или их смесь в массовой доле 0,00-0,03%, обеспечивающей необходимую интенсивность окрашивания дисперсной системы.

Примеры конкретного выполнении настоящего изобретения приведены ниже в таблицах 1, 2. Массовая доля алкилбензолсульфоната натрия, алкилсульфоната и алюминия гидроксохлорида приведена в таблицах и в формуле изобретения в пересчете на 100% содержание основного вещества. Чистящая способность композиции оценивалась по ОСТ 6-15-1660-90 "Методика определения чистящей способности средств для чистки эмалированных и полимерных поверхностей".

Эффективную вязкость определяли на приборе Реотест 2,1, скорость сдвига 27 с.-1, t=20^oC цилиндр S2.

Как видно из таблицы 1, заявляемый состав в форме суспензии по потребительским свойствам и по вязкости аналогичен прототипу, т.е. использование в качестве загустителя гидроксохлорида алюминия взамен оксида алюминия с тониной помола 1 микрон, выпускаемого фирмой Condea Chermie (Германия) под торговой маркой Disperal^®, позволяет получить продукт, аналогичный по качеству с использованием сырья отечественного производства.

Таблица 2 иллюстрирует примеры чистящего средства в форме пасты по настоящему изобретению. Исторически сложилось, что чистящие средства в форме пасты пользуются популярностью у населения нашей страны, поэтому выпуск средства в данной товарной форме также представляет интерес. Другим аргументом является наличие технологического оборудования для производства чистящих паст на заводах бытовой химии. Сравнивая данные таблицы 2 и прототип, приведенный в таблице 1, можно сделать вывод, что заявляемый состав с использованием в качестве загустителя гидроксохлорида алюминия и в форме пасты имеет высокие потребительские свойства. Значительные отличия по вязкости связаны с различием товарной формы, агрегатного состояния.

Пример приготовления чистящего средства в форме суспензии. В аппарат заливают 225,85 кг воды, включают перемешивающее устройство, загружают 5,75 кг ( в пересчете на 40%-ную массовую долю основного вещества) гидроксохлорида алюминия и перемешивают 10 минут до полного растворения, далее заливают 235,4 кг заранее приготовленного водного раствора, содержащего 10 кг мыла и 10 кг Неонола (неионогенный ПАВ) с температурой не выше 45^oС, перемешивают 5 минут и вносят 25,0 кг (в пересчете на 40%-ную массовую долю основного вещества) алкилбензолсульфоната натрия, смесь перемешивают 10 мин до распределения сульфонола. Дальнейшую загрузку компонентов производят с интервалом перемешивания 5 минут в следующей последовательности: 5,0 кг соды кальцинированной, 230 кг мрамора молотого или другого карбонатного наполнителя, 10,0 кг соды, 230 кг мрамора молотого, 30,0 кг бикарбоната натрия, 1,0 кг формалина, 2,0 кг отдушки. После полного распределения ингредиентов массу полают на фасовку.

Пример приготовления чистящего средства в форме пасты в основном аналогичен предыдущему. В аппарат заливают 290,4 кг воды, включают перемешивающее устройство, загружают 16,3 кг гидроксохлорида алюминия и перемешивают 10 минут, далее загружают 70,0 кг соды, перемешивают 5 минут, загружают 30,0 кг этиленгликоля, 20,0 кг неонола, 560,0 кг абразива, перемешивают 3-4 минуты и загружают 1,0 кг отдушки и 12,3 кг сульфонола в пересчете на 40%-ную массовую долю основного вещества, перемешивают 4-5 минут и подают на фасовку.

Таким образом, заявляемый состав обладает высокими потребительскими свойствами, может быть получен в виде устойчивой текучей суспензии (консистенция жидкого крема) или в виде пасты кремообразной консистенции. В качестве загустителя впервые используется гидроксохлорид алюминия в сочетании с содой кальцинированной или содобикарбонатной смесью. Использование данной системы для загущения по сравнению с прототипом позволяет исключить стадию активирования оксида алюминия кислотами и тем самым упростить технологию приготовления состава, а также использовать отечественные виды сырья для загущения. При использовании в заявляемом составе в качестве абразива мрамора, кальцита или известняка, имеющих твердость не более 3 единиц по шкале Мооса, состав может быть использован для очистки пластиковых, эмалированных, хромированных поверхностей, нержавеющей стали. фарфора, фаянса, алюминия, стекла, кафеля, керамики, столовых приборов из серебра, мельхиора, т. е. получена универсальная чистящая композиция мягкого действия на очищаемую поверхность.

При использовании кварцевого абразива, имеющего по шкале Мооса твердость 6-7 единиц, заявляемый состав может быть использован для интенсивной очистки сильно загрязненных поверхностей, устойчивых к действию таких твердых абразивов: ванны, раковины, унитазы, кафель.

Заявляемое чистящее средство удобно при практическом использовании в быту: не пылит (по сравнению с порошками) легко распределяется по поверхности и удерживается на очищаемой поверхности в процессе очистки (по сравнению с жидкими безабразивными незагущенными составами), хорошо дозируется для очистки мелких и крупных предметов и, как следствие этого, экономично при использовании.

Изобретение относится к бытовой химии, а именно к загущенным средствам, предназначенным для чистки твердой поверхности предметов домашнего обихода, и может быть использовано при чистке изделий из пластика, эмали, кафеля, фарфора, фаянса, стекла, металла. Указанный чистящий состав содержит в качестве загустителя гидроксохлорид алюминия в сочетании с содой кальцинированной или смесью соды кальцинированной и натрия двууглекислого и может быть получен в виде устойчивой текучей суспензии или в виде пасты при следующем соотношении компонентов, мас.%: алкилбензолсульфонат натрия 0,3-1,5, неионогенное поверхностно-активное вещество 0,0-2,5, мыло жирной кислоты 0,0-0,8, гидроксохлорид алюминия 0,2-0,8, сода кальцинированная 2,0-7,0, натрий двууглекислый 0,0-3,0, абразив 45,0-58,0, вода - до 100. Технический результат - высокие потребительские свойства состава, а также упрощение технологии его приготовления. 10 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Состав для чистки в загущенном виде, содержащий алкилбензолсульфонат натрия, абразив, загуститель и воду, отличающийся тем, что в качестве загустителя содержит гидроксохлорид алюминия в сочетании с содой кальцинированной или смесью соды кальцинированной и натрия двууглекислого и при необходимости содержит неионогенное поверхностно-активное вещество и мыло жирной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алкилбензолсульфонат натрия - 0,3-1,5
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,0-2,5
Мыло жирной кислоты - 0,0-0,8
Гидроксохлорид алюминия - 0,2-0,8
Сода кальцинированная - 2,0-7,0
Натрий двууглекислый - 0,0-3,0
Абразив - 45,0-58,0
Вода - До 100
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве неионогенного ПАВ содержит оксиэтилированный алкилфенол со степенью оксиэтилирования 9-12 или смесь полиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ этоксилированных 10 молями окиси этилена. 3. Состав по пп.1 и 2, отличающийся тем, что мыло жирной кислоты получают в процессе приготовления состава в виде смеси олеиновой кислоты или синтетических жирных кислот фракции C₁₆-C₂₂ или С₁₇-С₂₀, взятой в количестве 0,6-0,8%, с гидроокисью натрия в количестве 0,3-0,4%. 4. Состав по пп.1-3, отличающийся тем, что в качестве абразива содержит кальцит, или известняк, или мрамор молотые, или кварц молотый пылевидный в сочетании с молотым каолином и абразив имеет основную массу зерен 5-60 мкм. 5. Состав по пп.1-4, отличающийся тем, что при приготовлении состава в виде суспензии он содержит абразив в количестве 45,0-48,0%, гидроксохлорид алюминия в количестве 0,2-0,3% и 4,0-5,0% соды кальцинированной или смесь 2,0-3,0% соды кальцинированной и 2,0-3,0% натрия двууглекислого, неионогенный ПАВ в количестве 0,5-1,5%. 6. Состав по пп.1-2 и 4, отличающийся тем, что при приготовлении состава в виде пасты он содержит абразив в количестве 49,0-58,0%, гидроксохлорид алюминия в количестве 0,4-0,8% и 5,0-7,0% соды кальцинированной. 7. Состав по пп.1 и 6, отличающийся тем, что дополнительно содержит алкилсульфонат в количестве 1,0-3,0%. 8. Состав по пп.1-7, отличающийся тем, что дополнительно содержит консервант. 9. Состав по пп.1-8, отличающийся тем, что в качестве консерванта взят формалин в количестве 0,1-0,2%. 10. Состав по пп.1-2, 4, 6 и 7, отличающийся тем, что дополнительно содержит пластификатор: этиленгликоль, или глицерин, или пропиленгликоль в количестве 3,0-5,0%. 11. Состав по пп.1-10, отличающийся тем, что дополнительно содержит краситель в количестве 0,0-0,03% и отдушку в количестве 0,05-0,2%.