МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО Российский патент 2007 года по МПК C11D1/94 C11D1/12 C11D1/90 C11D3/20 C11D3/384 

Изобретение относится к области жидких моющих средств, используемых преимущественно для стирки белья, в том числе из шерсти и шелка, производственной спецодежды и дезактивации, в процессе стирки белья и спецодежды на объектах с повышенным радиационным фоном и направлено на улучшение его специальных и потребительских свойств.

Среди моющих гигиенических средств в настоящее время особой популярностью пользуются средства с содержанием ферментов, олигоэлементов, витаминов и других добавок, повышающих жизненные свойства кожи.

Известен целый ряд гигиенических моющих средств, шампуней, мыл, пен для ванн, бальзамов и гелей для душа на основе молочной сыворотки, обладающих высокими профилактическими и потребительскими свойствами (см. например, ЕР 0897973 A1, RU 2170078 C1, RU 2141814 C1, RU 2093039 C1, RU 2061469 C1).

Все эти изобретения относятся к области медицины, а именно к моющим средствам для косметических и гигиенических целей и не могут быть использованы для стирки и дезактивации белья.

Известно средство и способ стирки, например, спецодежды (см. АС СССР 135459). В качестве моющего средства используют водный раствор грамицидино-бентонитового мыла, обладающего высокими сорбционными свойствами и позволяющего очищать от радиоактивных загрязнений.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является моющее средство по патенту RU 2196567 C1, предназначенное для гигиенических целей, преимущественно для условий с повышенным радиоактивным фоном, и может быть использованным для дезактивации волосяных и кожных покровов тела, для дезактивации белья на стадии полоскания, а также для дезактивации различных поверхностей. Известное средство содержит молочную сыворотку, поверхностно-активные вещества (ПАВ), комплексообразующие вещества, карболовую кислоту, трилон Б, воду - остальное.

Специфика процесса дезактивации белья и спецодежды требует уменьшения количества радиоактивных отходов после обработки, соответственно уменьшения количества циклов стирок и полосканий, а также сокращения содержания нефтепродуктов в сточных водах.

Кроме того, в последние годы в связи с ужесточением требований к охране окружающей среды, в промышленно развитых странах резко возросла потребность исключения из состава рецептур моющих средств активной добавки - фосфатов, в т.ч. триполифосфата натрия, попадание которого со стоками в водоемы резко ухудшает их экологическое состояние, делает их непригодными для забора питьевой воды и снижает рыбные запасы.

Техническая задача предлагаемого изобретения - расширение ассортимента жидких моющих и дезактивирующих средств, в том числе и бытового назначения на основе молочной сыворотки.

Поставленная задача решается следующим образом: моющее средство содержит молочную сыворотку, анионоактивное и амфотерное поверхностно-активные вещества, комплексообразующие вещества, цитрат натрия, лимонную, борную или этилендиаминтетрауксусную кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: анионоактивное повехностно-активное вещество -12-18, амфотерное повехностно-активное вещество - 4-6, цитрат натрия - 0,5-3,5, лимонная, борная или этилендиаминтетрауксусная (ЭДТА) кислоты - 1,5-9, сыворотка молочная - остальное.

В качестве анионоактивного вещества могут использоваться высшие алкилсульфаты (C₁₂-C₁₆,), а в качестве амфотерного - поверхностно-активное вещество класса бетаинов.

К амфотерным ПАВ относятся амфифилы, функциональная группа которых способна нести как отрицательный, так и положительный заряд в зависимости от рН среды. Многие из них в определенных соотношениях с другими ПАВ могут частично работать как комплексообразователи - ПАВ «хелатанты», совмещающие свойства ПАВ и комплексообразователей.

Средство дополнительно может содержать глицерин в количестве 0,5-3,5 мас.%, в количестве 0,5-0,7 мас.%, кремнеорганический пеногаситель парфюмерную отдушку в количестве 0,6-1 мас.%, консервант в количестве 0,05-0,2 мас.%, краситель в количестве 0,01-0,03 мас.%.

Кроме того, предлагаемое средство может дополнительно содержать соду и антиресорбенты.

Технический результат, полученный от использования средства предлагаемого состава, заключается в сокращении расхода средства, улучшении моющих качеств, экологичности и продлении срока службы стиральных машин.

Предлагаемый качественный и количественный состав средства является необходимым и достаточным для достижения указанного результата.

Предлагаемое средство представляет собой гелеобразную жидкость на основе натуральной молочной сыворотки, что является преимуществом перед стиральными порошками, т.к. при применении не вызывает аллергии у людей с чувствительной кожей.

В основном все средства для стирки белья представляют собой щелочную среду с рН 9-10, данное средство имеет значение рН 5,5, что соответствует естественному значению кислотности кожного покрова человека. Для кожи большинства людей характерна слабокислая реакция (значение рН 5,0-6,0).

Средство содержит сбалансированную композицию поверхностно-активных веществ: анионактивного 12-18 мас.% и амфотерного 4-6 мас.%, в связи с чем уменьшается расход средства на 1 кг стирки белья.

Использование амфотерного поверхностно-активного вещества из класса бетаинов, т.е. вещества слабо раздражающего действия с хорошими моющими качествами, хорошо подходит для чувствительной кожи. Вследствие присутствия четвертичного азота данный компонент оказывает и определенное антимикробное действие.

В качестве комплексообразующих добавок для дезактивации от радиоактивных загрязнений используют лимонную, борную или ЭДТА кислоты, которые в сочетании с другими компонентами препятствуют образованию и способствуют удалению накипи и отложений солей жесткости воды на рабочих деталях стиральных машин, что обеспечивает увеличение срока службы оборудования и повышение коэффициента дезактивации (эффективности дезактивации от радиоактивных загрязнений).

В качестве регулятора вязкости и комплексообразователя применяется цитрат натрия, а не хлорид натрия. Отсутствие хлора в композиции позволяет продлить срок эксплуатации оборудования в связи с уменьшением коррозии металлических узлов, что особенно значимо для промышленных стиральных машин.

Сочетание цитрата натрия 0,5-3,0% и лимонной, борной или ЭДТА кислот 1,5-9,0% является эффективным комплексообразователем при дезактивации белья и спецодежды от радиоактивных загрязнений.

Отсутствие фосфатов в предлагаемом средстве, важное преимущество при переработке стоков и для экологической безопасности водоемов.

Благодаря особенностям состава значительно сокращается расход средства для стирки и дезактивации белья и спецодежды с 3-4 циклов до 1-2 циклов, что приводит к значительному сокращению количества полосканий и, как следствие, количества жидких радиоактивных отходов (ЖРО).

На объектах атомной промышленности исключается необходимость частой дезактивации стиральных машин, что значительно влияет на улучшение радиационной обстановки предприятия и снижение степень облучения персонала.

Стирка предлагаемым средством происходит при температуре не выше 60°С, что позволяет значительно снизить затраты электроэнергии.

Возможность осуществления изобретения подтверждается с помощью приводимого примера технологического регламента производства средства (таблица 1).

Таблица 1 Стадии процессаТемпература смеси в реакторе,°СПродолжительность операции, мин1Подача сыворотки в реактор, включение мешалки  2Внесение навески натрия двууглекислого, перемешивание67-725-103Подача теплоносителя, нагрев сыворотки при перемешивании65-7230-604Выдержка смеси (пастеризация) при перемешивании. Отключение подачи теплоносителя65-7220-255Охлаждение смеси (подача холодной воды в рубашку реактора)48-5215-306Отключение подачи холодной воды. Загрузка ПАВ (порциями за 2-3 раза) при перемешивании. Растворение ПАВ48-5230-407Загрузка со-ПАВ и глицерина, перемешивание48-5215-209Охлаждение смеси (подача холодной воды в рубашку реактора)35-40 10Отключение подачи холодной воды. Внесение навесок: лимонной, борной или ЭДТА кислот и цитрата натрия, Перемешивание смеси35-4015-2011Внесение отдушки и красителя, перемешивание смеси30-3515-2012Внесение консерванта, пеногасителя, перемешивание смеси30-3515-2013Контроль значения рН средства. При необходимости внесение лимонной кислоты30-355-1014Выгрузка средств в емкость промежуточного хранения30-35 15Подача средства на фасовку25-30 

Испытание предлагаемого моющего средства марки «БИОДЕЗ» для дезактивации осуществлялось в соответствии с ТУ 2381-001-57983206-03. В результате проведенных испытаний установлено:

- сокращено количество циклов стирки спецодежды (1 цикл стирки по сравнению с 2-3 циклами по регламенту стирки штатными средствами);

- уменьшен расход средства (расход на 90 кг белья составил 1,2 кг по сравнению с 6,5 кг штатного средства);

- удаляются жировые и масляные загрязнения;

- остаточное загрязнение после стирки соответствует нормам НРБ-99 и СанПиН 228.18-02.

В таблице 2 и дополнительных таблицах 2 «а» -2 «г» приведены примеры рецептур моющего средства.

В таблице 3 и дополнительных таблицах 3 «А» - 3 «Б» приведены результаты испытаний, приведенных в таблице 2-2 «г» рецептур и средства по прототипу.

Таблица 2№ п/пНаименование компонентов Содержание компонентов, %Примеры композиций         123451Сыворотка молочнаяДо 100до 100До 100до 100до 1002ПАВ-лаурилсульфат натрия в пересчете на 100%12,016,018,0-18,03Со-ПАВ-амидопропил бетаин4,05,06,06,0-4Глицерин0,52,53,52,53,55Цитрат натрия0,53,03,53,53,06Лимонная кислота1,56,09,06,06,07Пеногаситель кремнеорганический0,50,60,70,60,68Отдушка парфюмерная0,61,01,00,60,69Консервант0,050,050,20,20,210Краситель для парфюмерно-косметической продукции0,010,010,030,010,01

Таблица 2 «а»№ п/пНаименование компонентов Содержание компонентов, %Примеры композиций         1а2аЗа4а5а1Сыворотка молочнаяДо 100до 100До 100до 100до 1002ПАВ-лаурилсульфат натрия в пересчете на 100%12,016,018,0-18,03Со-ПАВ амидопропил бетаин4,05,06,06,0-4.Глицерин0,52,53,50,53,55Цитрат натрия0,53,03,53,03,06Кислота борная1,56,09,06,06,07Пеногаситель кремнеорганический0,50,60,70,60,68Отдушка парфюмерная0,61,01,00,60,69Консервант0,050,050,20,20,210Краситель для парфюмерно-косметической продукции0,010,010,030,010,01

Таблица 2 «б»№ п/пНаименование компонентов Содержание компонентов, %Примеры композиций         1б2б3б4б5б1Сыворотка молочнаяДо 100до 100До 100до 100до 1002ПАВ-лаурилсульфат натрия в пересчете на 100%12,016,018,0-18,03Со-ПАВ амидопропил бетаин4,05,06,06,0-4Глицерин0,52,53,52,52,55Цитрат натрия0,53,03,53,03,06ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота)1,56,09,06,06,07Пеногаситель кремнеорганический0,50,60,70,60,68Отдушка парфюмерная0,61,01,00,60,69Консервант0,050,050,20,20,210Краситель для парфюмерно-косметической продукции0,010,010,030,010,01

Дополнительная таблица 2 «в»
Примеры композиции: с цитратом натрия, без цитрата натрия, с глицерином, без глицерина, с кислотами и без них№ п/пНаименование компонентовСодержание компонентов, %Примеры композиций  1в2в3в1Сыворотка молочнаяДо 100до 100До 1002ПАВ-лаурилсульфат натрия в пересчете на 100%16,016,018,03Со-ПАВ амидопропил бетаин5,05,05,04Глицерин-0,50,55Цитрат натрия0,5-3,56Кислота (лимонная, или борная, или ЭДГА)1,56,0-7Пеногаситель кремнеорганический0,50,60,68Отдушка парфюмерная0,61,01,09Консервант0,050,050,210Краситель для парфюмерно-косметической продукции0,010,010,03

Дополнительная таблица 2 «г»Примеры композиций с разными поверхностно-активными веществами в соотношении: анионоактивного (АПАВ) и амфотерного ПАВ№ п/пНаименование компонентовСодержание компонентов, %Примеры композиций  1 г2 г3 г4 г1Сыворотка молочнаяДо 100до 100до 100до 1002ПАВ-лаурилсульфат натрия в пересчете на 100%16,0   3ПАВ- Алкилэтоксисульфат натрия-16,0  4ПАВ-лаурилсульфат аммония ПАВ-лаурилсульфат магния- 16,0 5Амф. ПАВ амидопропил бетаин-  16,06Амф. ПАВ-кокамидопропилсульфобетаин5,0  5,07Амф. ПАВ-алкилдемитилкарбоксибетаин 5,05,0 8Глицерин0,50,50,50,59Цитрат натрия1,51,5-1,510Кислота (лимонная, или борная, или ЭДТА)6,06,06,06,011Пеногаситель кремнеорганический0,50,50,60,612Отдушка парфюмерная0,60,61,00,613Консервант0,050,050,050,0514Краситель для парфюмерно-косметической продукции0,01-0,01-

Дополнительная таблица свойств 3 «А»№ примера из таблиц 2 «а» - 2 «б»Вид одежды и бельяСр. уровень загрязнен. До стирки β част/ см¹ минСр. уровень загрязнен. После стирки β част/ см¹ минВнешний вид одежды и бельяРасход на I кг сухой одежды и белья, мл1спецодежда3000320Одежда30,01а  пределах нормчистая, без 1б  РБпятен 2спецодежда3000117Одежда30,02а  пределах нормчистая, без 2б  РБпятен 2нательное600-80060Белье15,02абелье в пределах нормполностью 2б  РБотстиралось 3спецодежда3000120Одежда30,03а  в пределах нормчистая, без 3б  РБпятен 3СредстваДо 3000300 30,03аиндивидуальной в пределах норм  3б защиты (бахилы, фартуки и др) РБ  4спецодежда30001500(превышаетОдежда не60,04а  допустимыеотстиралась 4б  уровни РБ)   нательное белье600-800превышает допустимые уровни РББелье полностью не отстиралось50,05аСпецодежда30001000Одежда не60,05б  превышает допустимые уровни РБотстиралась 6 прототипСпецодеждаДо 3000превышает допустимые уровни РБОдежда не отстиралась100,06 прототипНательное бельеДо 600превышает допустимые уровни РББелье не отстиралась100,0

Дополнительная таблица свойств 3 «Б»№ примера из таблиц 2 «в»Вид одежды и бельяСр. уровень загрязнен. До стирки β част/ см¹ минСр. уровень загрязнен. После стирки β част/ см¹ минВнешний вид одежды и бельяРасход на 1 кг сухой одежды и белья, млДополнительный пример 1 вспецодежда3000190 в пределах норм РБОдежда чистая, без пятен30,0Дополнительный пример 2 вспецодежда30001500(превышает допустимые уровни РБ)Одежда не отстиралась, с пятнами30,0 нательное белье600превышает допустимые уровни РББелье полностью не отстиралось15,0Дополнительный пример 3 вспецодежда20001000(превышает допустимые уровни РБ)Одежда не отстиралась, с пятнами30,0 Средства индивидуальной защиты (бахилы, фартуки и др)До 3000превышает допустимые уровни РБ 30,0

Дополнительная таблица свойств 3 «В»№ примера из «г»Вид одежды и бельяСр. уровень загрязнен. До стирки β част/ см¹ минСр. уровень загрязнен. После стирки β част/ см¹ минВнешний вид одежды и бельяРасход на 1 кг сухой одежды и белья, мл1 гспецодежда3000-1500320-280 в пределах норм РБОдежда чистая, без пятен30,02 гспецодежда2000-1500350-230 в пределах норм РБОдежда чистая, без пятен30,0 нательное белье600-80060 в пределах норм РББелье полностью отстиралось15,03 гспецодежда2000 -3000280-170 в пределах норм РБОдежда чистая, без пятен30,0 Средства индивидуальной защиты (бахилы, фартуки и др)До 3000300 в пределах норм РББахилы, фартуки и СИЗ полностью отмылись30,04 гспецодежда2500-3000330-180 в пределах норм РБОдежда отстиралась, без пятен30,0 нательное бельеДо 600-80080-60 в пределах норм РББелье полностью отстиралось15,0

Изобретение относится к области гигиенических моющих жидких средств, используемых преимущественно для стирки белья, в том числе из шерсти и шелка, а также спецодежды для производства и дезактивации белья на объектах с повышенным содержанием радиоактивного фона. Сущность: средство содержит, мас.%: анионоактивное поверхностно-активное вещество 12-18, амфотерное повехностно-активное вещество 4-6, цитрат натрия 0,5-3,5, лимонная, или борная, или этилендиаминтетрауксусная кислота 1,5-9, сыворотка молочная - остальное. Технический результат - уменьшение расхода средства, улучшение моющих свойств и экологичности, продление срока службы стиральных машин. 7 з.п. ф-лы, 9 табл.

1. Моющее средство, содержащее молочную сыворотку, поверхностно-активные вещества, комплексообразующие вещества, отличающееся тем, что в качестве поверхностно-активных веществ содержит анионоактивное и амфотерное вещества, в качестве комплексообразователей содержит цитрат натрия и лимонную, или борную, или этилендиаминтетрауксусную кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

анионоактивное повехностно-активное вещество12-18амфотерное повехностно-активное вещество4-6цитрат натрия0,5-3,5лимонная или борная или этилендиаминтетрауксусная кислоты1,5-9сыворотка молочнаяостальное