ПРИСАДКА-БУСТЕР ДЛЯ СРЕДСТВ БЫТОВОЙ ХИМИИ С ПРИРОДНЫМИ ЭКСТРАКТАМИ Российский патент 2024 года по МПК C11D1/04 C11D1/10 C11D1/50 C11D3/02 C11D3/33 C11D3/382 C11D3/39 C11D3/08 C11D3/10 

Настоящее изобретение относится к составам порошкообразных экологичных моющих средств, предназначенных для увеличения эффективности действия средств бытовой химии, а именно средств для стирки, мытья посуды, очистки сантехники и бытовой техники, мытья поверхностей, мытья полов, уборки за домашними животными и т.п.. Термин присадка-бустер в контексте настоящего изобретения относится к вспомогательному составу, который кратно усиливает моющую и чистящую способность средства бытовой химии, например, стирального порошка или средства для мытья посуды.

В настоящее время при разработке новых рецептур экологичных моющих средств усилия специалистов сконцентрированы на создании составов, сочетающих высокую моющую способность по отношению к загрязнениям различной природы с отбеливающей способностью при низких температурах. Особое внимание в последние десятилетия уделяется применению в таких составах природных биоразлагаемых поверхностно-активных веществ (далее ПАВ), а именно сапонинов из растительного сырья. Также в составы вводят природные цеолиты для снижения жесткости воды.

Например, известно универсальное сухое моющее очищающее средство (патент RU 2514047, МПК C11D 3/382, опубл. 27.04.2014, бюл. № 12), в виде порошка, содержащее перемолотые части сапонинсодержащих растений, выделяющих поверхностно-активные вещества непосредственно в момент применения, а именно части мыльного корня или мыльного дерева в количестве 5-99,9 мас.%. В качестве вспомогательных компонентов природного происхождения, выполняющих стабилизирующую и противослеживающую функции, средство содержит цеолит, горчичный порошок, соль, гуар или кварц в количестве 0,1-95 мас.%.

Недостатком данного указанного моющего средства является недостаточная эффективность, заключающаяся в низкой моющей способности, повышенном пенообразовании и недостаточной мягкости изделий после стирки.

Известна также органическая чистящая композиция для стирки (патент US 9447366, МПК C11D 9/10 от 20.09.2016,), содержащая от около 0,1% до около 95% мыльной ягоды; от около 0,1% до примерно 35% ПАВ; от примерно 0,01% до примерно 95% одного или нескольких компонентов: карбоната натрия, бикарбоната натрия, гидроксида натрия, гидроксида калия; от примерно 0,1% до 95% омыленных масел; от примерно 0,1% до примерно 45% спирта; от примерно 0,01% до примерно 10% консерванта(ов); между от около 0,01% до около 10% хлорида кальция; от около 0,1% до около 35% загустителя(ей) и от около 0,01% до 10% ароматизатора(ов). Однако указанное моющее средство обладает недостаточной эффективностью по удалению пятен и отбеливанию, так как не содержит химических отбеливателей, ферментов и комплексообразователей и при регулярном его использовании на тканях будут накапливаться загрязнения, в том числе минеральные соли, а сама ткань будет становиться грубой на ощупь и терять яркость цвета.

В патенте RU 2514047, МПК C11D 1/04, опубл. 27.09.2014 представлено кислотное жидкое моющее средство для очистки пищевого оборудования, включающее лимонную кислоту, метансульфоновую кислоту, смесь неионогенных ПАВ, воду, отличающееся тем, что оно содержит метилглициндиуксусную кислоту и/или пропилендиаминтетрауксусную кислоту, взятые в синергетическом соотношении. Однако указанное моющее средство обладает недостаточной эффективностью по удалению жиров и масел, а также удалению окрашенных загрязнений, так как не содержит химических отбеливателей.

Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является композиция натуральных стиральных порошков (патент US 7638474 от 29.12.2009, МПК C11D 17/00), содержащая: более 60% источника перекиси водорода, выбранного из группы, состоящей из перкарбоната натрия, пербората натрия и их смесей; менее 30% карбоната натрия; 0,1-10% поверхностно-активного вещества сульфата жирного спирта, агломерированного с силикатом и вторым карбонатом натрия.

Основным недостатком данной композиции является сравнительно низкая эффективность, а именно невысокая моющая способность по отношению к загрязнениям при пониженных температурах, наличие инкрустаций и недостаточная мягкость выстиранных тканей. Это происходит вследствие того, что указанная композиция содержит значительное количество перекисных отбеливателей, эффективных без активаторов только при высоких температурах стирки, отсутствуют ферменты, комплексообразователи и композиции поверхностно-активных веществ (далее ПАВ) с высокой моющей способностью по отношению к различным типам загрязнений.

Задача настоящего изобретения заключается в повышении эффективности моющей и отбеливающей способности средств бытовой химии при низкой температуре и разработке состава присадки-бустера, содержащего только биоразлагаемые и экологически чистые компоненты.

Технический результат заявляемого решения достигается посредством создания композиции кислородсодержащего премикса, карбамида, комплекса органических кислот, биоразлагаемых ПАВ из растительного сырья и комплекса природных глин, которая проявляет высокую эффективность по сравнению с известными экологичными средствами и является порошкообразной.

Поставленная задача решается тем, что заявленный состав экологичной присадки-бустера содержит следующие компоненты, мас.%: 40-85% кислородсодержащего премикса, 1-5% карбамида, 1-5% комплекса органических кислот и 0,1-1% растительных экстрактов, 1-5% комплекса природных глин (голубая кембрийская, зеленая, белая).

Таким образом, совокупность входящих в состав средства компонентов, взятых в указанных выше количественных пределах, обеспечивает высокую моющую способность средства по отношению к различного рода загрязнениям. При этом средство не слеживается и сохраняет стабильность свойств при хранении.

Кислородсодержащий премикс

Для повышения эффективности стирки и более полного удаления окрашенных загрязнений в состав присадки-бустера вводят кислородсодержащий премикс. Термин «кислородсодержащий премикс» в контексте настоящего изобретения относится к разработанному авторами настоящего изобретения составу, содержащему 75% карбоната натрия, 15% перекиси водорода, 8% сульфата натрия и 2% метасиликата натрия.

Данный состав представляет собой окислитель перекисного типа, который гидролизуется в водном растворе с выделением перекиси водорода, обладающей сильной окислительной способностью и дезинфицирующим действием. Качество отбеливания в основном определяют четыре фактора: концентрация активного кислорода, величина уровня рН моющего раствора, температура мойки и продолжительность отбеливания.

Карбамид

Карбамид (мочевина) не нашел пока широкого применения в бытовой химии. Однако, известны моющие средства, применяемые на предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности для мытья полов, стен производственных помещений; для мойки всех видов оборудования, тары, емкостей, трубопроводов, транспортерных лент (Патент RU 2427618). Заявленные средства включают до 10% карбамида и до 10% этиленгликоля, то есть не является экологичными. Роль карбамида авторами в описании не раскрыта.

Комплекс органических кислот

Комплекс органических кислот согласно настоящему изобретению представляет собой смесь экологичных биодеградируемых кислот в эквивалентных отношениях, таких как лимонная, щавелевая, яблочная, малоновая, янтарная, малеиновая и т.п, а также природные аминокислоты.

Природные растительные экстракты

Согласно настоящему изобретению в составе присадки-бустера используют любые сухие экстракты растений с высоким содержанием природных ПАВ (сапонинов), полученные способом сверхкритической экстракции сжиженным углекислым газом, т.е. не содержащие следов органических растворителей.

Комплекс природных глин

Для связывания ионов кальция и по меньшей степени магния из моющего раствора в настоящем изобретении используют природные глины. Кристаллы природных глин пронизаны системой каналов или полостей, благодаря которым они обладают хорошо развитой внутренней поверхностью. При контакте моющего раствора с жесткой водой глины сорбируют ионы кальция и магния замещая их на ионы натрия или калия. Ионообменная емкость глин - один из основных параметров, характеризующих их сорбционные и технологические свойства.

Максимальная ионообменная емкость соответствует полному замещению одного иона другим во всех кристаллических позициях, что соответствует максимальной сорбционной способности природной глины.

Природные глины являются распространенными и доступными компонентами. Они обладают хорошими регенерационными способностями, выдерживают высокие температуры (до 500-600°С), устойчивы к воздействию агрессивных сред без видимых следов разрушения. Природные глины признаны экологичными, нетоксичными компонентами, их мутагенного действия не обнаружено.

Заявляемый экологичный состав присадки-бустера получают на действующем технологическом оборудовании методом сухого смешения порошкообразных и гранулированных компонентов. Порошкообразное экологичное моющее средство по настоящему изобретению характеризуется высокими потребительскими свойствами, технологичностью, экономичностью как в производстве, так и в применении. Состав базируется на доступных сырьевых компонентах.

Заявленное изобретение далее иллюстрируется следующими примерами.

ПРИМЕРЫ

Для тестирования авторы применяли следующий состав присадки-бустера, мас.%: кислородсодержащий премикс - 85%, карбамид - 5%, лимонная кислота 1%, янтарная кислота -1%, яблочная кислота -1%, малоновая кислота - 1%, глицин - 1%, смесь экстрактов юкки, якорцев и гинкго билоба при соотношении 1:1:1 - 1%, смесь природных глин (кембрийской голубой, зеленой и белой) - 4%.

Пример 1. Эффективность присадки-бустера при добавлении к стиральному порошку

В стиральный порошок согласно Патенту US 7638474 (прототип) содержащий 80% перкарбоната натрия, 15% карбоната натрия; 5% поверхностно-активного вещества лаурилсульфата, добавляли 5% присадки-бустера.

Моющая способность определялась по стандартным методикам ГОСТ 22567.15-95 как отношение степени снятия загрязнения раствором, испытуемого моющего средства, к степени снятия загрязнения раствором состава сравнения на искусственно загрязненной пигментно-масляным и белковым составом хлопчатобумажной ткани при температуре 40°С в коммерческой стиральной машине LG.

Отбеливающую способность определяли 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 40°С, концентрация раствора - 3,0 г/л, время - 30 минут).

В таблице 1 приведен пример, иллюстрирующий предлагаемое техническое решение без ограничения его объема.

Таблица 1

Средство Моющая способность,% Отбеливающая способность,% Прототип US 7638474 58 62 Прототип + 5% присадки-бустера 99 100

Пример 2. Эффективность присадки-бустера при добавлении в порошок для мытья посуды.

В качестве эталона для сравнения эффективности использовали коммерческий порошок для посудомоечных машин, содержащий 40% карбоната натрия, 1% метасиликата натрия, 2% НПАВ (Неонол), 15% тринатрийполифосфата, 1% энзимов, 5% перкарбоната натрия, 10% сульфата натрия и 26% хлорида натрия. В данный порошок добавляли 5% присадки-бустера согласно настоящему изобретению. Эффективность мойки оценивали по четырем параметрам: удаление жира, удаление чайного налета, удаление яичного белка и наличие белого налета после мойки. Для оценки эффективности применяли 5-балльную шкалу, где 5 соответствует наилучшему результату, а 1 худшему.

В таблице 2 приведен пример, иллюстрирующий предлагаемое техническое решение без ограничения его объема.

Таблица 2

Средство Оценка эффективности мойки в баллах Параметр для оценки Жир Чайный налет Яичный белок Белый налет после мойки Эталон 4 2 1 2 Эталон + 5% присадки-бустера 5 5 5 5

Пример 3. Эффективность присадки-бустера при добавлении к средству для мытья оборудования для производства косметики.

В качестве эталона для сравнения эффективности использовали коммерческое жидкое гелевое чистящее средство, содержащее 4% СЛЕС, 4% диламида, 0,05% консерванта, 1% поваренной соли и 90,95% деионизованной воды. В указанный гель добавляли 5% присадки-бустера согласно настоящему изобретению. Проводили очистку варочного котла для производства косметики объемом 100 л, внутренняя поверхность которого была покрыта остатками окрашенного масляного сахарного скраба. Котел заполняли 75 л водопроводной воды и при перемешивании добавляли 1 кг эталонного средства. Для следующего цикла очистки использовали 1 кг средства, содержащего 95% эталона и 5% присадки-бустера. Эффективность очистки оценивали по трем параметрам: удаление масел, удаление налипшего твердого остатка и удаление окрашенных доменов на внутренней поверхности. Для оценки эффективности применяли 5-балльную шкалу, где 5 соответствует наилучшему результату, а 1 худшему.

В таблице 3 приведен пример, иллюстрирующий предлагаемое техническое решение без ограничения его объема.

Таблица 3

Средство Параметр для оценки Масло Твердый остаток Окрашенные домены Эталон 3 5 1 Эталон + 5% присадки-бустера 5 5 5

Результаты испытаний приведены для образца присадки-бустера, полученного в промышленных условиях. На основании представленных данных можно сделать вывод, что заявляемая экологичная присадка-бустер позволяет расширить ассортимент высококачественных средств бытовой химии, обладает высокими потребительскими свойствами, имеет высокую моющую и отбеливающую способность.

Уникальная комбинация кислородсодержащего премикса, карбамида, комплекса органических кислот, биоразлагаемых ПАВ из растительного сырья и комплекса природных глин демонстрирует исключительную эффективность по сравнению с известными экологичными моющими средствами.

Изобретение относится к порошкообразному составу присадки-бустера к средствам бытовой химии. Порошкообразный состав присадки-бустера для бытовой химии, включающий кислородсодержащий премикс, карбамид, комплекс органических кислот: лимонная кислота, янтарная кислота, яблочная кислота, малоновая кислота, глицин, смесь экстрактов юкки, якорцев и гинкго билоба при соотношении 1:1:1, смесь природных глин: кембрийской голубой, зеленой и белой, мас.%: кислородсодержащий премикс 85%; карбамид 5%; лимонная кислота 1%; янтарная кислота 1%; яблочная кислота 1%; малоновая кислота 1%; глицин 1%; смесь экстрактов юкки, якорцев и гинкго билоба 1%; смесь природных глин: кембрийской голубой, зеленой и белой 4%; причем экстракты получены способом сверхкритической экстракции сжиженным углекислым газом; кислородсодержащий премикс содержит 75% карбоната натрия, 15% перекиси водорода, 8% сульфата натрия и 2% метасиликата натрия. Применение вышеописанного состава для повышения и усиления функционального назначения средств бытовой химии. Вышеописанный состав эффективно повышает моющую и отбеливающую способность средств бытовой химии. 2 н.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.

1. Порошкообразный состав присадки-бустера для бытовой химии, включающий кислородсодержащий премикс, карбамид, комплекс органических кислот: лимонная кислота, янтарная кислота, яблочная кислота, малоновая кислота, глицин, смесь экстрактов юкки, якорцев и гинкго билоба при соотношении 1:1:1, смесь природных глин: кембрийской голубой, зеленой и белой, мас.%:

кислородсодержащий премикс 85%,

карбамид 5%,

лимонная кислота 1%,

янтарная кислота 1%,

яблочная кислота 1%,

малоновая кислота 1%,

глицин 1%,

смесь экстрактов юкки, якорцев и гинкго билоба 1%,

смесь природных глин: кембрийской голубой, зеленой и белой 4%;

причем экстракты получены способом сверхкритической экстракции сжиженным углекислым газом,

кислородсодержащий премикс содержит 75% карбоната натрия, 15% перекиси водорода, 8% сульфата натрия и 2% метасиликата натрия.

2. Применение состава по п. 1 для повышения и усиления функционального назначения средств бытовой химии.