СИНТЕТИЧЕСКОЕ МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ СТИРКИ БЕЛЬЯ Российский патент 2006 года по МПК C11D1/83 C11D3/04 C11D3/20 C11D3/26 C11D3/39 

Изобретение относится к составам моющих средств и может быть использовано как для ручной, так и машинной стирки и замачивания всех видов текстильных изделий, в том числе и цветных, и других бытовых нужд.

Известен состав для стирки белья, содержащий мыла жирных и смоляных кислот, пластификаторы, анионные и белковые ПАВ, воду [А.С. СССР №345192, МПК С 11 D 9/02].

Но данный состав не содержит полезных добавок, таких как комплексообразователи, антиресорбенты, и других неорганических солей, которые обеспечивали бы качественное отстирывание загрязнений.

Известен моющий состав для стирки белья, содержащий воду, мыло, ПАВ и кальцинированную соду, а также метасиликат натрия. В качестве синтетического ПАВ используют алкилсульфонат натрия [А.С. СССР №857259, МПК С 11 D 9/02].

К недостаткам этого состава следует отнести высокую щелочность, которая вызывает нежелательные аллергические реакции организма, в частности раздражение кожных покровов, невысокую моющую способность, а также значительную инкрустацию тканей за счет высокого содержания в моющем средстве кальцинированной соды и осаждения кальциевых мыл.

Также известно средство для стирки, включающее анионные и неионогенные ПАВ, оксиэтилированные жирные кислоты, КМЦ, комплексообразователь, полезные добавки, ферменты, оптические отбеливатели, пеногасители, отдушку, умягчающую добавку - бентонитовую глину [Пат.Великобритании №2207144, МПК С 11 D 3/12, 1992г.].

Но данное средство, как и вышеуказанные, обладает недостаточной моющей способностью.

Известно моющее средство для стирки, содержащее анионные и/или неионогенные ПАВ, триполифосфат натрия, смесь неорганических добавок, например, сульфат натрия, карбонат и бикарбонат натрия, жидкое стекло, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), отбеливатель, воду [Пат.РФ №2081156, МПК С 11 D 3/20, 1994г.].

Но данное средство также обладает сравнительно низкой моющей способностью и не обеспечивает достаточную мягкость изделий после стирки.

Также известно моющее средство, содержащее ПАВ, растворимый комплексообразователь - триполифосфат натрия, полезные добавки - натрий двууглекислый и углекислый, хлорид натрия, наполнители - силикат натрия, сульфат натрия, антиресорбент - КМЦ, оптические отбеливатели, отдушки, пеногаситель, воду [Пат.РФ №2167190, МПК С 11 D 3/20, 2000г.].

Основным недостатком известного моющего средства является недостаточная моющая способность средства и его неуниверсальность, т.е. невозможность его применения для всех типов белья, особенно для цветного, в результате чего происходит смывание краски. Кроме того, при длительном хранении моющего средства происходит ухудшение его качества: слеживаемость, комкование, что в целом снижает его моющую способность.

Также известно моющее средство, содержащее анионное и неионогенное ПАВ, цеолит, модифицирующие добавки, такие, как натрия триполифосфат, натрия карбонат, компоненты отбеливания, сульфат натрия, КМЦ, пеногаситель [Пат.РФ №2182164, МПК С 11 D 3/39, 3/12, 3/06, 1997г.].

Основным недостатком известного средства является большое содержание в нем цеолитов и ПАВ, что приводит к удорожанию моющего средства, и, кроме того, содержание большого количества в композиции сульфата натрия коррелирует стиральные автоматы, если производят машинную стирку, а также низкая прополаскиваемость тканей, что при полоскании белья приводит к большому расходу воды.

Известно моющее средство, содержащее мыльный порошок, мыло натриевое на основе высших жирных кислот, ПАВ, комплексообразователи, силикат натрия, ферменты, оптический отбеливатель, поливинилпирролидон, хлорид натрия, пеногаситель, отдушку и сульфат натрия [пат. РФ №2167193, МПК С 11 D 9/04, 9/38, 9/08, 9/26, 2000 г.].

Основными недостатками данного средства следует считать сравнительно низкую моющую способность и недостаточную белизну ткани после стирки.

Наиболее близким техническим решением - прототипом является моющее средство, содержащее поверхностно-активные вещества (ПАВ), антиресорбенты - силикат натрия растворимый, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), комплексообразователи - триполифосфат натрия и цитрат натрия, полезные добавки - соду кальцинированную, натрий двууглекислый, оптический отбеливатель, кислородный отбеливатель, тетраацетилэтилендиамин (ТАЭД), ингибитор переноса красителя (поливинилпирролидон), стабилизатор-4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол, отдушку, наполнитель - сульфат натрия и воду при следующем соотношении компонентов, % мас.:

1. ПАВ - - линейный алкилбензолсульфонат натрия (сульфонол)10,0-13,0- или смесь сульфонола с мылом жирных кислот, - или кислоты жирные синтетические фракции С₁₇-С₂₀ и натр едкий - натриевая соль карбоксиметилированного этоксилата изононилфенола- 2,0-3,02.Триполифосфат- 20,0-30,0или триполифосфат- 20,0-25,0и натрия цитрат- 2,0-3,03. Пероксигидрат мочевины (CO(NH₂)H₂O₂)- 10,0-15,04. Карбоксиметилцеллюлоза-КМЦ (в пересчете на 100%-ую массовую долю основного вещества)- 0,3-0,45. Поликарбоксилат «Акремон»- 0,1-0,26. Силикат натрия растворимый (в пересчете на SiO₂)- 2,5-3,07. Сода кальцинированная- 5,0-10,08. Натрий двууглекислый- 0-10,09. Оптический отбеливатель- 0,2-0,310. Пеногаситель- 0,2-1,011. Тетраацетилэтилендиамин (ТАЭД)- 1,0-2,012. Поливинилпирролидон- 0,3-0,413. 4-метил-2,6-ди-третбутилфенол (4-метил-2,6-ДТБФ)- 0,005-0,20014. Отдушка- 0,05-0,2015. Вода и сульфат натриядо 100

[Пат.РФ№2230101, МПК C 11 D 1/83, 3/39, 3/20, 3/04, 2004г.].

Но данное моющее средство предусматривает использование в качестве перекисного отбеливателя только пероксигидрата мочевины, что в случае дефицита последнего может вызвать трудности с поставкой сырья. К тому же в данном случае не всегда можно добиться желаемого результата по отбеливанию ткани.

Другими недостатками является недостаточная мягкость выстиранной ткани и использование дорогостоящего пеногасителя.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение моющего действия и придание дополнительной мягкости выстиранной ткани.

Поставленная задача решается тем, что синтетическое моющее средство для стирки белья (CMC), содержащее поверхностно-активные вещества (ПАВ), антиресорбенты - силикат натрия растворимый, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), комплексообразователи - триполифосфат натрия, полезные добавки - соду кальцинированную, оптический отбеливатель, перекисный отбеливатель, тетраацетилэтилендиамин (ТАЭД), поликарбоксилат «Акремон», поливинилпирролидон, отдушку, стабилизатор, наполнитель - сульфат натрия и воду, в качестве стабилизатора содержит 2,6-дитретбутил-4-диметил- аминометилфенол (2,6-ДТБ-4-ДМАМФ) и дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество, продукт взаимодействия оксиэтилированного изононилфенола, триэтаноламина и гидроокиси натрия при следующем соотношении компонентов, % мас.:

1. ПАВ- 6,0-8,02. Неионогенное поверхностно-активное вещество- 2,0-4,03. Триполифосфат натрия- 20,04. Перекисный отбеливатель- 10,0-15,05. Карбоксиметилцеллюлоза-КМЦ (в пересчете на 100%-ую массовую долю основного вещества)- 0,56. Поликарбоксилат «Акремон»- 0,25-1,007. Силикат натрия растворимый (в пересчете на SiO₂)- 3,0-5,08. Сода кальцинированная- 5,09. Оптический отбеливатель- 0,1-0,310. Поливинилпирролидон- 0,3-0,511. Тетраацетилэтилендиамин (ТАЭД)- 1,0-2,012. 2,6-дитретбутил-4-диметиламинометилфенол (2.6-ДТБ-4-ДМАМФ)- 0,005-0,20013. Отдушка- 0,1-0,214. Продукт взаимодействия оксиэтилированного изононилфенола, триэтаноламина и гидроокиси натрия- 2,0-3,016. Хлорид натрия- 0-5,017. Вода и сульфат натриядо 100

В предлагаемой моющей композиции в качестве поверхностно-активных веществ используют линейный алкилбензолсульфонат натрия (сульфонол) по СТП 00204872-15-96П или смесь сульфонола с мылом жирных кислот, в том числе кислоты жирные синтетические фракции С₁₇-С₂₀ по ГОСТ 23239-89 и натр едкий технический по ГОСТ 2263-79 для омыления жирных кислот или натриевую соль карбоксиметилированного этоксилата изононил-фенола (синтерол) по СТП 00204872-17-94П, которая имеет общую формулу: R-C₆H₅-O(C₂H₄O)_nCH₂COONa, где: R - изононилфенил; n - 6,10,12.

В качестве неионогенных ПАВ используют оксиэтилированные алкилфенолы (неонолы) по ТУ 2483-077-05766801-98 или полиэтиленгликолевые эфиры синтетических жирных спиртов (синтанолы) по ТУ 6-14-864-88, ТУ 6-14-577-88.

Для снижения пены в рецептурах CMC обычно используют кремнийорганические пеногасители. Пеногаситель является одним из относительно дорогих сырьевых компонентов, что сказывается на стоимости моющего средства.

Поскольку неионогенные ПАВ обладают низким пенообразованием, то применение тройной смеси поверхностно-активных веществ: неионогенное ПАВ, анионоактивное ПАВ и мыло позволит добиться максимального снижения пенообразования без использования дорогостоящего пеногасителя при их повышенной моющей способности.

Известно, что на процесс стирки заметное влияние оказывает показатель концентрации водородных ионов (рН). Наиболее эффективно отстирывание проходит в щелочной среде при рН 9-11. Регулятором щелочности в моющих средствах обычно выступают такие добавки, как сода и триполифосфат натрия.

Однако чрезмерное содержание соды вызывает инкрустацию и посерение ткани в процессе многократной стирки, а высокое содержание фосфатов в CMC неблагоприятно с точки зрения экологии, т.к. при попадании фосфатов в водоемы происходит эвтрофикация последних.

В заявляемом моющем средстве предлагается к использованию продукт взаимодействия оксиэтилированного изононилфенола, триэтаноламина и гидроокиси натрия, который является щелочным агентом и активатором моющего действия.

В связи с вышесказанным, совместное использование указанных добавок позволит снизить содержание кальцинированной соды и триполифосфата натрия, а также повысить активность ПАВ и увеличить моющую способность средства.

В качестве комплексообразователей, подходящих для использования в настоящем изобретении, предусмотрены неорганические Р-содержащие моющие модифицирующие добавки, например, триполифосфаты по ГОСТ 13493 или ТУ 2148-037-00194441-02, или ТУ 2148-095-43499406-98, или ТУ 113-00-05759020-25-95).

В качестве перекисных отбеливателей используются пероксигидрат мочевины (ТУ 2136-111-25556678-2001), пероксоборат натрия (ТУ 6-02-1187-79 с изм. 1,2,3,4,5,6), перкарбонат натрия (ТУ 2144-001-24345844-2002).

Наличие перекисных отбеливателей обеспечивает достижение высокой белизны ткани после стирки, защиту краски ткани, а также помимо этого и дезинфицирующее действие.

Кроме этого, выделяющаяся при разложении пероксигидрата мочевина благотворно влияет на ткань, снижая ее деструкцию.

2,6-дитретбутил-4-диметиламинометилфенол (2,6-ДТБ-4-ДМАМФ) является эффективным стабилизатором широкого действия для полимерных материалов, каучуков и углеводородов. Наличие его в составе моющей композиции исключит распад перекисных и органических соединений по радикальному механизму, содержащих непредельные и оксиэтильные группы, тем самым позволит улучшить стойкость к окислению и сохранить моющую способность, отбеливающие свойства и другие качественные показатели получаемого моющего средства в течение длительного времени.

Используемый 2,6-ДТБ-4-ДМАМФ - порошкообразный или чешуйчатый продукт от светло-желтого до оранжевого цвета, выпускается в соответствии с ТУ 38.103368-94.

Присутствие в рецептуре поливинилпирролидона позволит улучшить внешний вид изделия, сохраняет краски на цветных тканях, не позволяя им смываться, и в целом, придает изделию более ярко выраженный обновленный вид.

Силикат натрия растворимый (стекло натриевое) используют по ГОСТ 13078-81 или ГОСТ 13079-93 или по ТУ 2145-026-00204872-2002.

Карбонат натрия (сода кальцинированная) используют по ГОСТ 5100-85 для умягчения воды и регулирования рН среды.

Сульфат натрия используют по ГОСТ 21458-75, или ГОСТ 6318-77, или ТУ 2141-084-00209527-99, или ТУ 21-249-00204168-92.

В качестве антиресорбента используют карбоксиметилцеллюлозу техническую (КМЦ) марки 70/300, 75/400 или 85/700 по ТУ 6-55-40-90, или ТУ 2231-017-32957739-02 или Камцел 0(1) по ТУ 2231-001-35193780-96 или ТУ 2389-011-262839127-96.

Наличие в композиции активатора отбеливания ТАЭД позволит улучшить качество стирки и обеспечить более полное удаление загрязнений с тканей, а также придать более ярко выраженную белизну изделиям из белых тканей. Кроме того, позволит проводить стирку при более низких температурах (40-60°С).

ТАЭД используют по импортным поставкам.

В качестве отдушек используют отдушки для мыла и моющих средств, например, по ТУ 64-19-137-91, или ТУ 10 -04-16-31-87, или ТУ ЛВ308757-05-94 или другие коммерчески доступные отдушки.

В качестве оптических отбеливателей используют отбеливатели, например, Белофор КД-2 6-14-423 по ТУ 6-14-423-87, или по ТУ 6-38-05800142-174-95, или по ТУ 6-38-05800142-154-94 - для хлопчатобумажных тканей, или, например Рилюкс ДР (Чехия) - для синтетических и смешанных тканей, или другие коммерчески доступные оптические отбеливатели.

Использование «Акремона» препятствует повторному осаждению загрязнений и понижает жесткость воды, а также улучшает гранулометрический состав и сыпучесть моющего средства. «Акремон» используют по ТУ 2492-001-46270704-2001. Он представляет собой соединение следующей формулы

Кроме того, совместное содержание в композиции Акремона и 2,6-ДТБ-4-ДМАМФ, вероятно, проявляют какой-то синергетический эффект, что позволяет не поглощать влагу из окружающей среды, особенно при длительном хранении, тем самым, сохраняя дисперсность, цвет и все эксплуатационные свойства, и моющую способность средства в течение длительного срока хранения.

Ввод в заявляемое моющее средство хлорида натрия придает дополнительную мягкость выстиранному белью. К тому же, хлорид натрия является электролитом, понижает критическую концентрацию мицеллообразования, способствует проявлению максимальной поверхностной активности при минимальных расходах поверхностно-активного вещества. Используют по ГОСТ 13830-91 или ТУ 9192-027-002-04872-95.

Техническая сущность изобретения подтверждается нижеприведенными примерами:

Пример 1. Синтез продукта взаимодействия оксиэтилированного изононил фенола, триэтаноламина и гидроокиси натрия.

В реакционную колбу с мешалкой и обратным холодильником загружают при перемешивании 67,3 г неонола, 4 г гидроокиси натрия и 15,2 г триэтаноламина. Нагревают реакционную массу до температуры 60°С и выдерживают 8 ч. Количество образовавшейся соли определяли упариванием реакционной массы, в результате чего выпадала соль, которую промывали органическим растворителем, отфильтровывали и сушили до постоянного веса при температуре кипения растворителя. В итоге получили 75,24 г (96%) продукта, представляющего собой белый порошок, хорошо растворимый в воде и спиртах, не растворимый в углеводородах, с температурой плавления, равной 293-296°С.

Пример 2. Получение моющего средства.

В стеклянный реактор, снабженный рубашкой обогрева, загружают расчетное количество воды, ПАВ, поливинилпирролидон, химраствор, который готовят отдельно смешением заявленного количества силиката натрия растворимого, воды, КМЦ, Акремона, оптического отбеливателя при комнатной температуре. Затем в реактор при постоянном перемешивании загружают сульфат натрия, соду кальцинированную, триполифосфат натрия и, например, хлорид натрия. Нагревают до температуры 60- 80°С и при этой температуре выдерживают в течение 20 - 30 минут. Далее полученную композицию сушат до содержания влаги 5-15%. Сухой продукт измельчают и далее добавляют к нему перекисный отбеливатель, ТАЭД, отдушку.

Способ введения 2,6-ДТБ-4-ДМАМФ в композицию - наше НОУ-ХАУ.

Составы композиции при заявляемых соотношениях исходных компонентов представлены в таблице 1, показатели - в таблице 2.

При применении моющего средства, содержащего заявляемые компоненты в большем соотношении, чем заявлено, - нецелесообразно, в меньшем - не достигается заявляемый технический результат.

Моющую способность определяют по стандартным методикам ГОСТА 22567.15-95, как отношение степени снятия загрязнения раствором испытуемого моющего средства к степени снятия загрязнения раствором состава сравнения на искусственно загрязненной пигментно-масляным составом хлопчатобумажной ткани при температуре 80°С в лабораторной стиральной машине «Линитест +».

Отбеливающую способность определяют в соответствии с ГОСТ 22567.11.82 по отношению прироста белизны ткани при отбеливании испытуемым моющим средством к приросту белизны той же ткани при отбеливании составом сравнения (температура 90°С, концентрация раствора - 10 г/л, время - 30 минут).

Умягчающий эффект определяли по РД 6-40-00209645.2.1.-92.

На основании представленных данных можно сделать вывод, что заявляемое синтетическое моющее средство позволит расширить ассортимент высококачественных CMC, обладает высокими потребительскими свойствами, не уступает по моющей и отбеливающей способности аналогам и прототипу. Кроме того, выстиранная предлагаемым составом моющего средства ткань имеет более высокий балл мягкости, чем ткань, постиранная прототипом.

Таблица 1№№п/пИсходные компонентыСостав композиции по примерамПрототип1234561.Сульфонол12,06,0 7,0-8,0 2.Смесь сульфонола с мылом жирных кислот      8,03.Синтерол3,0-6,5-8,0--4.Неонол-2,0-3,0-3,02,55.Синтанол--3,0-4,0--6.Триполифосфат натрия25,020,020,020,020,020,020,07.Цитрат натрия2,0------8.Пероксигидрат мочевины12,010,0 15,0 15,0 9.Пероксоборат натрия--10,0----10.Перкарбонат натрия----12,0-15,011.КМЦ0,30,50,50,50,50,50,512.Акремон0,20,250,30,51,01,00,813.Силикат натрия растворимый2,53,03,03,04,05,05,014.Сода кальцинированная10,05,05,05,05,05,05,015.Оптический отбеливатель0,250,10,10,20,20,30,316.Пеногаситель1,0------17.Поливинилпирролидон0,30,30,450,450,50,50,418.ТАЭД1,51,01,01,01,52,01,519.2,6-ДТБ-4-ДМАМФ-0,0050,0100,0100,1000,2000,10020.2,6-ДТБ-4-МФ0,050------21.Отдушка0,150,100,100,150,150,200,1522.Хлорид натрия--1,03,04,05,04,023.Продукт взаимодействия оксиэтилированного изононилфенола, триэтаноламина и каустика 2,02,53,03,03,02,524.Сульфат натрия и вода до
100до
100до 100до 100до 100до
100

Таблица 2№№примеровМоющая способность, % по ГОСТ 22567.15-95Отбеливающая способность, %Высота столба пены, мм по ГОСТ 22567.1-77Белизна,%по ГОСТ
22567.13 -82Умягчающее действие, бал., по РД 6-40-00209645.2.1. -92х/бВискозах/бВискозапрототип113110158909012,326,611121141601009213,034,82114113159959126,338,23120122160909334,141,24115116160959535,243,25117118159909238,646,86116120159929235,840,5

Использование: как для ручной, так и машинной стирки и замачивания всех видов текстильных изделий, в том числе и цветных, и других бытовых нужд. Сущность: синтетическое моющее средство содержит в % мас.: поверхностно-активное вещество (ПАВ) 6,0-8,0; неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) 2,0-4,0; триполифосфат натрия 20,0; перекисный отбеливатель 10,0-15,0; карбоксиметилцеллюлоза-КМЦ (в пересчете на 100%-ую массовую долю основного вещества) 0,5; поликарбоксилат "Акремон" 0,25-1,00; силикат натрия (в пересчете на SiO₂) 3,0-5,0; сода кальцинированная 5,0; оптический отбеливатель 0,1-0,3; поливинилпирролидон - 0,3-0,5; тетраацетилэтилендиамин - 1,0-2,0; стабилизатор 2,6-дитретбутил-4-диметил-аминометилфенол 0,005-0,20; отдушка 0,1-0,2; продукт взаимодействия оксиэтилированного изононилфенола, триэтаноламина и гидроокиси натрия 2,0-3,0; вода и сульфат натрия до 100. ПАВ включает линейный алкилбензолсульфонат натрия, или смесь его с мылом жирных кислот, или натриевую соль карбоксиметилированного этоксилата изононилфенола, (НПАВ) включает оксиэтилированные алкилфенолы или полиэтиленгликолевые эфиры синтетических жирных спиртов. Технический результат - улучшение моющего действия и придание дополнительной мягкости выстиранной ткани. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Синтетическое моющее средство для стирки белья, содержащее поверхностно-активные вещества, включающие линейный алкилбензолсульфонат натрия, или смесь его с мылом жирных кислот, или натриевую соль карбоксиметилированного этоксилата изононилфенола, силикат натрия растворимый, карбоксиметилцеллюлозу, триполифосфат натрия, соду кальцинированную, оптический отбеливатель, перекисный отбеливатель, тетраацетилэтилендиамин, поликарбоксилат "Акремон", поливинилпирролидон, отдушку, стабилизатор, сульфат натрия и воду, отличающееся тем, что в качестве стабилизатора содержит 2,6-дитретбутил-4-диметил-аминометилфенол и дополнительно содержит продукт взаимодействия оксиэтилированного изононилфенола, триэтаноламина и гидроокиси натрия и неионогенное поверхностно-активное вещество - оксиэтилированные алкилфенолы или полиэтиленгликолевые эфиры синтетических жирных спиртов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поверхностно-активное вещество 6,0-8,0неионогенное поверхностно-активное  вещество 2,0-4,0Триполифосфат натрия 20,0Перекисный отбеливатель 10,0-15,0карбоксиметилцеллюлоза (в пересчете на 100%-ную  массовую долю основного вещества) 0,5Поликарбоксилат "Акремон" 0,25-1,00Силикат натрия растворимый (в пересчете на SiO₂) 3,0-5,0Сода кальцинированная 5,0Оптический отбеливатель 0,1-0,3Поливинилпирролидон 0,3-0,5Тетраацетилэтилендиамин 1,0-2,02,6-Дитретбутил-4-диметил-аминометилфенол 0,005-0,20Отдушка 0,1-0,2Продукт взаимодействия оксиэтилированного  изононилфенола, триэтаноламина  и гидроокиси натрия 2,0-3,0Вода и сульфат натрияДо 100