Моющая композиция Советский патент 1977 года по МПК C11D3/10 C11D3/14 

поверхностях стиральной машины, а на поверхности частиц добавленного к детергентпой композиции порошкообразного карбоната кальция. При удалении кальция из жесткой воды добавлением к детергентной композиции порошкообразного карбоната кальция существенно повышается моющая способность детергентной композиции по сравнению с детергентными композициями, в которых уменьшение количества осаждающегося на ткани неорганического материала достигается замедленным процессом осаждения, добавлением противоосадительных агентов или известных в настоящее время замедлителей процесса осаждения. Добавляемый к детергентной композиции порошкообразный карбонат кальция действует так же, как «выноситель для ингибиторов осаждения карбоната кальция, способствующий процессу ядрообразования и повыщающий эффект его присутствия в составе моющего раствора.

Кроме активных добавок в виде карбоната щелочного металла и порошкообразного карбоната кальция, в состав детергентной композиции может входить кристаллизационный агент, определение которого будет дано ниже. Присутствие кристаллизационных агентов способствует осаждению из раствора карбоната кальция и повышает моющую способность детергентной композиции.

В качестве карбоната щелочного металла в составе детергентной композиции предпочтительно использовать карбонат натрия или калия, или их смесь, так как они имеют сравнительно низкую стоимость и обладают весьма высокой эффективностью. В составе предлагаемых детергентных композиций предпочтительно использовать полностью нейтрализованные карбонаты натрия и калия, однако можно использовать и частично нейтрализованные карбонаты, например, сесквикарбонаты натрия и калия. Частичные соли обладают менее выраженными щелочными свойствами и поэтому менее эффективны при их использовании в качестве активных добавок в составах детергентных композиций. Количество используемого в составе детергентной композиции карбоната щелочного металла можно менять в щироких пределах, однако оно должно составлять не менее 10 вес. % и наиболее предпочтительно 20-60 вес. %. В некоторых случаях, когда детергентная композиция должна обладать некоторыми специфическими свойствами, содержание карбоната щелочного металла может быть увеличено до 75 вес. %.

Указанные количества карбонатов щелочных металлов определены без учета кристаллизационной воды, хотя эти соли могут быть гидратированы как до включения в состав детергентной композиции, так и после приготовления композиции. Следует отметить, что в целях уменьшения возможных отравлений при случайном попадании детергентной композиции в пищу, желательно ограничивать содержание в композициях карбоната щелочного металла.

Карбонат кальция в составе детергентной композиции следует использовать в виде тонкого порошка с удельной площадью поверхности не менее 5 . В общем случае удельная площадь поверхности порошкообразного карбоната кальция должна составлять приблизительно 10 , однако предпочтительно

использовать порошкообразный карбонат кальция с удельной площадью поверхности не менее 20 . Хорошие результаты получаются тогда, когда удельная площадь поверхности порошкообразного карбоната кальция,

используемого в составе детергентной композиции, находится в пределах 30-100 . В тех случаях, когда это выгодно с экономической точки зрения, в составе детергентных композиций может быть использован порошкообразный карбонат кальция с удельной площадью поверхности более 100 , например 150 . Однако в некоторых случаях нежелательно использовать слишком тонкий порошкообразный карбонат кальция, то есть

карбонат кальция с высокой удельной плошадью поверхности, так как в таком виде он имеет тенденцию к осаждению на поверхность ткани во время стирки и создаются проблемы борьбы с пылью. В некоторых случаях

карбонат кальция адсорбируется на подложке так, что точно определить его удельную площадь оказывается невозможным. Оптимальное значение удельной площади поверхности определить путем сравнения его

эффективности с эффективностью порощкообразного карбоната кальция с известной удельной площадью поверхности. Удельную плоп1,адь поверхности порошкообразного карбоната кальция можно определить путем измерения среднего размера частиц с помощью электронного микроскопа, однако после такого определения необходимо проверить эффективность карбоната кальция при его использовании в составе детергентной композиции. Установлено, что средний размер частиц порошкообразного карбоната кальция с удельной площадью поверхности, 50

о

составляет 250 А, а порошкообразный карбонат кальция со средним размером частиц

о

150 А имеет удельную площадь поверхности 80 . Желательно, чтобы гранулометрический состав порошкообразного карбоната кальция был однородным. В нем не

должно быть крупных частиц, которые захватываются обрабатываемой тканью или оказывают абразивное воздействие на детали стиральных машин. Удельная Блощадь поверхности порошкообразных материалов определяется стандартным методом Брюнера, Эммета и Теллера с использованием измерителя фирмы «Штрохлейн енд компани и в соответствии с заводской инструкцией по применению. В общем

случае обезгаживание исследуемых образцов

производят операторы, однако установлено, что для получения повторяющихся результатов достаточно нагревания образцов в течение 2 ч при температуре 175°С в потоке сухого азота.

В составе детергентных композиций может быть любая кристаллическая форма карбоната кальция или смесь различных видов кристаллического карбоната кальция, однако кальцит является предпочтительным, поскольку из аргонита и ватерита более трудно приготавливать порошки с высокой удельной поверхностью. Кроме того, растворимость кальцита при обычных температурах раствора детергентной композиции несколько ниже растворимости аргонита и ватерита. Аргонит и ватерит обычно используют в смеси с кальцитом. Порошкообразный карбонат кальция может быть приготовлен методом осаждения, например пропусканием двуокиси углерода через суспензию гидроокиси кальция. Получаемую таким образом суспензию карбоната кальция в воде можно непосредственно использовать для приготовления детергентной композиции. Следует отметить, что при сушке такой суспензии наблюдается агрегация частиц карбоната кальция, а это приводит к снижению эффективности получаемого порошкообразного карбоната кальция в составе детергентной композиции. Таким образом, вначале может быть приготовлена суспензия порошкообразного карбоната кальция, к которой затем добавляют остальные ингредиенты, после чего полученная суспензия детергентной композиции может быть подвергнута сушке обычным распылением. Для получения порошкообразного карбоната кальция могут быть использованы и другие химические реакции осаждения и, в частности, реакция между любой растворимой солью кальция и любым растворителем карбоната, например реакция между сульфатом или гидроокисью кальция и гидроокисью натрия. Следует, однако, отметить, что образующиеся в результате таких реакций водные суспензии содержат в растворенном состоянии нежелательные соли, такие как сульфат натрия, и гидроокись натрия, а это в случае недопустимости присутствия этих солей в детергентной композиции требует отделения карбоната кальция от суспензии посредством фильтрования.

Тонкий порошок карбоната кальция может быть также приготовлен измельчением минералов таких, как известняк и мел, однако таким способом трудно получать порошкообразные материалы с достаточно высокой удельной площадью поверхности. В настоящее время промышленность производит различные виды порошкообразного карбоната кальция, в частности кальцит. В соответствии с настоящим изобретением в составе синтетических моющих композиций предпочтительно при.менять чистый карбонат кальция, однако это условие несущественно и в составе моющих композиций можно использовать карбо

нат кальция, содержащий в небольших количествах другие катионы, а также содержащий другие анионы и молекулы воды.

Содержание карбоната кальция в составе синтетической моющей композиции быть 5-60 вес. %, предпочтительно 10- 50 вес. %, причем наилучщие результаты получаются при его содержании 25-40 вес. %. В тех случаях, когда используемый карбонат кальция обладает высокой эффективностью или когда в составе композиции используется кристаллизационный агент, относительное содержание карбоната кальция в составе композиции может быть близким к

его минеральному содержанию (в указанных пределах). При использовании синтетической моющей комнозиции в низких концентрациях, а также в случае моющей композиции без кристаллизационного агента предпочтительно применять карбонат кальция в указанных выше пределах к верхнему пределу относительного содержания. Свойства порошкообразного карбоната кальция в значительной степени определяются его удельной площадью поверхности, причем порошкообразный карбонат кальция с большей удельной площадью поверхности обладает более высокой эффективностью и поэтому для получения одинаковых результатов относительное содержание порошкообразного карбоната кальция в составе детергентной композиции с различной удельной площадью поверхности может быть различным, причем содержание карбоната кальция с высокой удельной площадью

поверхности должно быть меньше содержания карбоната кальция с низкой удельной площадью поверхности.

Следует отметить, что порошкообразный карбонат кальция можно вводить не только

в саму детергентную композицию, но и непосредственно в МОЮЩИЙ раствор, при этом его эффективность остается такой же. При непосредственном добавлении порошкообразного карбоната кальпия в моющий раствор его

количество относительно общего количества детергентной композиции может превышать верхний предел его относительного содержания в предварительно приготовленной детергентиой композиции, однако при этом проиорционального повышения эффективности карбоната кальция не достигается. В любом случае неред погружением обрабатываемых изделий в моющий раствор карбонат кальция и другие компоненты детергентиой композиПИИ должны быть равномерно диспергированы по всему объему моющего раствора.

Кристаллизационные агенты, которые используются Б составе детергентной композиции, представляют собой вещества, способствующие осаждению образующегося в моющем растворе карбоната кальция на частицах порощкообразного карбоната кальция. Основное преимущество использования кристаллизационного агента в составе детергентных

композиций состоит в том, что можно уменьшить относительное содержание в композиции порошкообразного карбоната кальция но сравнению с его относительным содержанием, необходимым для обеспечения удовлетворительной моющей способности детергентной композиции. Способ определения, насколько применяемый кристаллизационный агент эффективен, основан на измерении концентрации ионов кальция в водном растворе после завершения процесса осаждения карбоната кальция при стандартных з словиях в присутствии этого материала. Таким образом, присутствие кристаллизационного агента в составе детергентной композиции снижает концентрацию ионов кальция, что можно объяснить его влиянием на форму осаждающегося карбоната кальция, поскольку известно, что карбонаты кальция с различной кристаллической структурой имеют различную растворимость при определенных условиях. Следует отметить, что действие кристаллизационных агентов при повышенных температурах в условиях интенсивного перемешивания моющего раствора, как это делается в стиральных машинах бытового применения, проявляется менее заметно. Для испытания материала на кристаллизационную активность готовят водный раствор 0,045 вес. % карбоната натрия, 0,05 вес. % кальцита, имеющего номинальную удельную цлощадь новерхности, - 50 и 0,005 вес. % исследуемого материала. К раствору добавляют 2 ч. на 1 млн. триполифосфата натрия. Для приготовления раствора используют воду с л есткостью при рН 10,2 12°. Поскольку тринолифосфат натрия является сильным замедлителем образования кальцита, его добавляют к раствору в целях имитации обычно присутствующих в моющих растворах замедлителей осаждения. В приготовленный раствор при 25°С погружают электрод фирмы Корния, который в соответствии с активностью ионов кальция в растворе создает электрический потенциал на поверхности раздела фаз между нерастворимой в воде органической ионообменной жидкостью и исследуемым водным раствором. Ионообменная жидкость представляет собой кальциевую соль органической фосфорной кислоты, которая обладает достаточно высокой снецифичностью по отнощению к ионам кальция. Измерительный электрод используют в соединении с каломельным опорным электродом. По разности потенциалов меладу измерительным и коломельным электродами и разности потенциалов для стандартных растворов определяют концентрацию свободных ионов кальция в исследуемом растворе. В отсутствие кристаллизационного агента концентрация ионов кальция в растворе по истечении 2 мин составляет 1,25X10, а но истечении 12 мин она уменьшается до - 6Х10 В присутствии в растворе эффективного кристаллизационного агента концентраци ионов кялыш по истечедаи 2 мин достигает не более 1Х10, а по истечении 12 мин не менее 4Х10. При иснользованин еще более эффективных кристаллизационных агентов концентрация ионов кальция в растворе по истечении 2 мин может быть меньше 4Х10, а по истечении 12 мин - 1X10. Таким образом при таких низких концентрациях ионов кальция в моющих растворах моющая способность нолучается весьма высокой. Известно, что в моющих растворах без кальцита и без кристаллизационного агента концентрация иоиов кальция уменьшается только до -ЗХ10 , так как присутствующий в растворе триполифосфат натрия замедляет ироцесс осаждения карбоната кальция. Несмотря на то, что в целях определения, является или нет тот или иной материал эффективным кристаллизационным агентом, используется раствор, содержащий - 0,005 вес. % исследуемого материала, что эквивалентно его содержанию в детергентной композиции, - 5 вес. %, если концентрация детергентной композиции в моюнл;ем растворе составляет 0,1% на практике в зависимости от стоимости и условий применения содержание кристаллизационного агента в составе детергентной комнозиции может изменяться в пределах 0,5-20 вес. %. В частности, предпочтительное содерл ание кристаллизационного агента в составе детергентной композиции быть не менее - 10 вес. % от общего количества присутствующего в детергентной композиции карбоната кальция. В случае, когда но каким-либо причинам нет возможности использовать в составе раствора для определения эффективности кристаллизационного агента кальцит указанного выше типа, вместо него можно использовать кальцит, имеющий удельную площадь новерхности в пределах 30-100 . При использовании других кальцитов указанные выше концентрацни ионов кальция не всегда достигаются, однако это не препятствует определению степени эффективности кристаллизационных агентов, то есть способности к снижению концентрации ионов кальция в растворе независимо от действия других активных добавок детергентных композиций, которые могут быть более эффективными в отношении осаждения кальция, чем система карбонат натрия - кальцит. В табл. 1 приведены эффективные кристаллизационные агенты и полученные экспериментально величины концентрации ионов кальция в растворе для каждого из указанных кристаллизационных агентов. Концентрация Са2+ 1 X Ю нижний предел для использования электродов. Следует отметить, что хотя многие из указанных соединений нредставляют собой активные кристаллизационные агенты, существует множество подобных по химическому строению веществ, которые, как установлено, не обладают свойствами кристаллизационных

1В щелочных детергентных композициях органические кислоты присутствуют в виде солей;

2Крахмал, 70-90 6 колец, образованных внутренним ангидридом глюкозы, разомкнуты при окислении в положении 2:3 с образованигм дикарбоксильных блоков;

3Конденсат вторичного спирта, содержащего 11-15 атомов углерода, и окиси этилена;

Поли фон Н.

11

агентов, поэтому трудно установнть почему те или ппые соединения являются активными кристаллизационными агентами. Так, например, пассивирование ионов кальция нельзя отнести к действию кристаллизационного агента: хотя иитрилотриацетат натрия является сильным иассивирующим агентом, в составе детергентиой композиции он оказывается неэффективным, тогда как дипиколиновая кислота, также представляющая собой сильиый пассивирующий агент, является весьма эффективным кристаллизационным агентом. Следует, однако, отметить, что наличие в молекуле химического соединения ароматического кольца делает соединение более эффективным кристаллизациоииым агентом, а присутствие в соединении двух и более ионизирующихся групп делает соединение менее эффективным.

Кроме карбоната натрия или калия и тонкоизмельченного порощкообразного карбоната кальция с добавлением или без добавления кристаллизационного агента, в состав детергентиой композиции должно входить оиределенное количество иеноиогенного, анионного, катионного, амфотерного или амфионного активного детергентного соединения либо смеси таких соединений. Необходимо, чтобы детергеитное активное соединение или соединения ири использовании детергеитной композиции в иормальных концентрациях в жесткой воде не образовывало избыточных количеств нерастворимых в воде солей кальция. Это условие означает, что полного осаждения активного детергентиого соединения в виде кальциевой соли вместо карбоната кальция происходить не должно. Некоторое вьшадеиие в осадок активного детергентного соединения или смеси таких соединений в виде их кальциевых солей можно допустить, если во время использования моющего раствора эти соли растворяются, либо иераствореииой остается лишь небольшая часть, тогда как основная часть активного детергентного соединения остается в растворе. Так, например, в составе детергентной композиции в качестве активного детергентного соединения нельзя использовать только мыло, тогда как в присутствии карбоната натрия и карбоната кальция быстро образуется выиадающие в осадок кальциевое мыло, которое вследствие низкой растворимости впоследствии не преобразуется в натриевое мыло. Следует отметить, что растворимость кальциевого мыла, измеренная по концентрации свободных ионов кальция, значительно ниже растворимости карбоиата кальция.

В составе предлагаемых детергентных композиций наряду с другими активными детергентнымн соединениями может быть использовано небольшое количество мыла. Так, например, небольшое количество мыла может быть исиользовано в двух или трехкомноиеитных низкопенистых детергентных композициях, где мыло измершет способиость к пеиооб12

разованию, хотя после осаждеиня в виде кальциевого мыла оно как активное детергентное соединение не действует.

В настояш.ее время промышленность производит достаточно большое количество различных синтетических активных детергентиых соединений, которые описаны в соответствующей литературе. К предпочтительным активным детергентным соединениям, которые могут быть использованы в составе предлагаемых детергентиых композиций, относятся неиоиогенные активные детергентные соединения, нечувствительные в отношении кальция и анионные активные детергентные соединения, которые или образуют растворимые в воде соли кальция, наиример некоторые алкилэфирсз льфаты, или имеют тенденцию к образованию почти полностью растворимых солей кальция, когда эти соединения используются без добавления других активных детергеитных соединений, и используются в смеси с повышающими раствори мость солей кальция соединениями, в частности с другими активными детергеитными соединениями, иапример, смеси некоторых алкилбензолсульфонатов с иеионными активными дегергентными соединениями, а также некоторые смешанные олефиновые сульфонаты, некоторые компоненты которых действуют как повышающие растворимость солей кальция, и других меиее растворимых составляющих агентов.

К неииогенным активным детергентным соединениям, которые могут быть использованы в составе предлагаемых детергеитных композиций, относятся этоксилированные жирные спирты, предпочтительно первичные или вторичные одноатомные сиирты с открытой цепью, алкильные группы которых содержат 10-18 атомов углерода, предпочтительно 10-15, и приблизительно 5-15, предпочтительно 7-12 блоков окиси этилена в молекуле, и этоксилироваиные алкилфенолы, содержащие в молекуле алкильные группы, имеющие 8-16, предпочтительно 8-9 атомов углерода и приблизительно 4-12 блоков окиси этилена на молекулу. Иеиоиогениые активные детергеитные соединения часто используют в смеси с небольшими количествами других активных детергентиых соединений, в частиости с иебольшим количеством аиионного активного детергентного соединения, что обеспечивает модификацию характеристик пеиообразоваиия и порошковых свойств детергеитной композиции. Следует также отметить, что в смеси с неиоиогеиными активными детергентными соединениями выгодно использовать в небольшом количестве ( 1 -10%) жировое натриевое мыло или какие-либо другие анионные соединения с длииными молекулярными цепями (по меньшей мере 16 атомов углерода), которые образуют нерастворимые кальциевые соли, так как такие соединения снижают тенденцию к осаждению карбоната кальция на хлопчатобумажные ткани и придают обрабатываемой ткани некоторую мяг13

кость, при их использовании в составе детергентных соединений осаждение карбоната кальция происходит более интенсивно и обрабатываемая ткань приобретает некоторую жесткость. Хорошие результаты могут быть получены при использовании в составе детергентных композиций смесей неионогенных соединений с аминокислотами. Некоторые неионогенные соединения, кроме всего прочего, являются эффективными кристаллизационными агентами, однако такие соединения не обладают достаточной моющей способностью и ухудшают характеристики ценообразования детергентной композиции.

К предпочтительным анионным активным детергентным соединениям, которые образуют либо полностью, либо неполностью растворимые соли кальция, относятся алкилсульфаты, содержащие в молекуле 10-18, предпочтительно 14 атомов углерода, и алкилэфирсульфаты с алкильными группами, содержащими 10-18 атомов углерода, и с блоками окиси этилена в количестве 1 -10,, в частности алкилэфирсульфаты с алкильными группами, содержащими 10-15 атомов углерода и 1-7 блоков окиси этилена, и сульфаты жирных спиртов, содержащие 1-5 блоков окиси этилена. Кроме того, к предпочтительным анионным активным детергентным соединениям также относятся олефинсульфонатные активные детергентные соединения, то есть смесь анионных активных детергентных соединений, цолучаемых в результате нейтрализации и гидролиза продуктов сульфонации олефинов. Вместо гидролиза первоначальный продукт реакции перед нетрализацией может быть подвергнут реакции с низкомолекулярным спиртом с це.лью получения смеси алкоксиалкинсульфоната и олефинсульфоната. В качестве олефинов в рассматриваемом случае предпочтительно использовать линейные а-олефины с 12-20 атомами углерода в молекуле, в частности а-олефины с 14-16 атомами углерода в молекуле. Такие олефины получают крекингом парафина или при полимеризации в присутствии катализаторов Циглера. Можно также использовать так называемые винилиденовые олефнны. В качестве анионных активных детергентных соединений можно использовать соли птелочных металлов, солц аммония и замещенные соли аммония, однако предпочтительно использовать соли натрия.

К другим активным детергентным соединениям, которые не образуют нерастворимых солей кальция, но представляют собой меньший интерес с точки зрения экономичности, относятся соли высших эфиров а-сульфированных жирных кислот со спиртами с 1 -10 атомами углерода в молекуле, предпочтительно со спиртами, содержащими 1-3 атомов углерода; 2-ацилоксиалкен-1-сульфокислоты, в частности такие сульфокислоты, алкильные группы которых содержат приблизительно 10-22, предпочтительно 12-16 ато14

мов углерода, а эфирообразующая группа солержит 1-8 атомов зтлерода; триалкиламиноксиды, имеющие алкильную группу, содержащую 10-22 атомов углерода и две алкильные группы, содержащие 1-4 атомов углерода, либо две оксиалкильные группы, содержащие 2-3 атомов углерода; и диалкилсульфоксиды, имеющие алкилькую группу, содержащую 10-22 атомов углерода, и алкильную группу, содержащую I-4 атомов углерода, либо гидроксиалкильную группу, содержащую 2-3 атома углерода, в смеси с активными детергентными бетаинами и сульфобетаинами, например лаурилдиметиламмонийпропансульфонатом. В качестве катионных детергентных соединений в составе предлагаемых детергентных композиций могут быть также использованы четвертичные соединения аммония, однако такие соединения представляют собой меньший интерес с экономической точки зрения.

Как Зже указывалось ранее, использование смесей некоторых активных детергентных соедннений дает положительные результаты. В

частности, могут быть использованы некоторые алкплбензолсульфонаты (при использовании без добавок имеют тенденцию к образованию полностью не растворяющихся солей кальция) в смеси с небольшими количества.ми некоторых солобилизирующих соединений, например с неионогенным алкилсульфатом или с алкилэфирсульфатом. Такие смеси обладают удовлетворительными детергентными свойствами и сравнительно дешевы.

Весовое отношение указанных солюбилизирующих соединений к алкилбензолсульфонату в указанных смесях равно - 1 : 1-1 : 10, предпочтительно 1:2 - 1:8. Следует, однако, добавить, что линейные

вторичные алкилбензолсульфонаты (Сц-Cis) обладают в таких системах весьма высокой моющей способностью и их использовать без добавления каких-либо других компонентов, причем в сравнительно больших количествах, так как в этом случае обеспечивается компенсация тенденции некоторых активных детергентных соединений к первоначальному осаждению, либо в смеси с порошкообразным карбонатом кальция, имеющим высокую удельную площадь поверхности и, следовательно, обеспечивающим быстрое уменьшение концентрации ионов кальция. В то время как указанные алкилбензолсульфонаты имеют тенденцию к уменьшению

вязкости суспензии, некоторые другие сульфонаты имеют противоположный эффект. Следует отметить, что тетра(пентапропилен) бензолсульфонаты щелочны.х металлов образуют менее растворимые соли кальция и,

следовательно, в этом аспекте их можно рассматривать как менее удовлетворительные.

Присзтствие в составе предлагаемых детергентных композиций карбоната кальция и карбоната щелочного металла обеспечивает

получение более низких концентраций ионов

15

кальция, чем при использовании только одного карбоната щелочного металла. Поэтому кальциевые соли различных алкилбензолсульфокислот, которые выпадают в осадок в начале процесса, растворяются по мере уменьшения концентрации ионов кальция во время выпадения в осадок карбоната кальция, в результате чего освобол дается активное детергентное соединение.

В общем случае содержание активного детергентного соединения или соединений в предлагаемых композициях может находиться в пределах 5-40 вес. %, однако наилучщие результаты получаются, когда их содержание составляет - 10-25 вес. %. Следует отметить, что тин активного детергентного соединения или соединений и их содержание в составе композиций определяют параметры процесса осаждения карбоната кальция и, следовательно, оказывают значительное влияние на моющую способность детергентной композиции и на степень осаждения карбоната кальция на обрабатываемую ткань. Так, например, если алкилбензолсульфонаты нри некоторых условиях способствуют осаждению карбоната кальция в виде ватерата, то большинство других активных детергентных соединений, нанример алкилсульфонаты, алкилэфирсульфонаты, неионогенные соединения и аминооксиды, способствуют образованию кальцита. Тип используемых активных детергентных соединений определяет оптимальное содержание и тин добавляемого к детергентной композиции карбоната кальция, однако в общем случае нредночтительно использовать кальцит с максимальной удельной площадью поверхности, исходя из экономических соображений. Минимальное содержание порошкообразного кальцита в составе детергентной композиции должно обеспечивать удовлетворительную моющую способность нри допустимой степени осаждения на обрабатываемом материале неорганических веществ, причем в составе детергентной композиции всегда должно оставаться достаточно «места для введения других основных и вспомогательных агентов. Слишком большое содержание в составе детергентпой композиции карбоната кальция нежелательно, поскольку в некоторых условиях нрименения детергентных композиций это приводит к увеличению количества осаладающихся неорганических материалов.

В состав детергентных композиций, кроме карбоната щелочного металла и карбоната кальция, можно включать в небольших количествах другие активные добавки, однако их общее количество не должно нревышать 85 вес. %, так как всегда в составе композиции оставаться «место для введения других детергептных соединений и агентов. Одним из таких детергентных соединений является силикат щелочного металла, нанример нейтральный натриевый или щелочной мета- или ортосиликат. Добавление в состав

16

детергептных композиций небольшого количества силиката, например - 5-10 вес. %, в общем случае обеснечивает уменьшение коррозии металлических деталей стиральных машин. При более высоком содержании силикатов в детергентных композициях (максимальное содержание 30%), например при 10-20 вес. %, заметно повышается моющая способность детергентной композиции, благодаря чему можно уменьшить содержание в композиции карбоната щелочного металла. Это выгодно в тех случаях, когда для стирки ткани с синтетическим моющим средством используют воду с повышенной магниевой

жесткостью. Изменением количества силиката можно регулировать величину рН моющего раствора. В общем случае величина рН моющего раствора должна быть 9-11, однако для водных растворов с рекомендованной концентрацией детергентной композиции предпочтительная величина рН 10-11. При более высоких значениях рН, например при 10,5, моющая способность раствора несколько повышается, однако такая величина рН

нежелательна с точки зрения безопасности; применения детергентных композиций в домашних условиях. Обычно силикат натрия производится в виде концентрированных водных растворов, однако расчет его количества в составе детергентпых комнозиций следует производить без учета воды.

В составе предлагаемых детергептпых композиций в пебольших количествах, если это требуется, можно использовать так называемые осаждающие активные добавки, отличные от указанных выше, которые образуют нерастворимые соли кальция, например натриевые соли а-сульфированных одноосновных карбоновых кислот с длинной молекулярной

цепью и соли щелочных металлов алкил- и алкенилянтарной и малоновой кислот и другие, подобные им соединения, некоторые из которых придают обрабатываемой ткани определенную мягкость.

Кроме указанных, в составе предлагаемых детергентных композиций могут быть использованы пассивируюпще добавки, в частности слабые пассивирующие добавки, например цитрат натрия. Однако некоторые детергентные добавки, в частности некоторые сильно пассивирующие агенты, например полиакрилат натрия и другие полимерные поликарбоксилаты, а также некоторые органические осал дающие добавки, например натриевые

соли а-сульфокислот жирного ряда, оказывают нежелательное воздействие на процесс осаждения карбоната кальция. Органические осаждающие и одновременно умягчающие агенты можно использовать в составе предлагаемых детергентных композиций в виде кальциевых солей, которые не замедляют процесс осалсдения карбоната кальция и сохраняют умягчающие свойства. Триполифосфат натрия является очень сильным замедлителем осаждения карбоната кальция и его

17

присутствие в составе предлагаемых детергентных композиций нежелательно. На практике, в производственных условиях Триполифосфат иатрия вносят в состав детергентной композиции в виде примеси и его содержание в составе композиций составляет всего - 0,5 вес. %. Некоторое количество фосфата может попасть в моющий раствор вместе с обрабатываемыми текстильными изделиями, предварительно обработанными фосфатным синтетическим средством.

Кроме активных детергентных соединений и активных добавок, в состав предлагаемых детергентных композиций могут входить обычные добавки, в обычных количествах. К ним относятся ускорители пенообразования, например алканоламиды и, в частности моноэтаноламиды, получаемые из пальмо-кедровых и кокосовых жирных кислот, пеноосадительные агенты, ингибиторы повторного осаждения, например натриевая карбоксиметилцеллюлоза, освобождающие кислоты отбеливающие агенты, например перборат натрия и перкарбонат натрия, перкислотные предварительно отбеливающие агенты, освобождающие хлор отбеливающие агенты, например дихлоризоциануриновая кислота, умягчающие ткань агенты, неорганические соли, например сульфат натрия, и обычно присутствующие в небольших количествах флуоресцентные агенты, духи, ферменты, например, протеаза и амилаза, гербициды и красители.

Предлагаемые детергентные композиции могут быть приготовлены, как и известные детергентнне композиции, в виде цорощков, гранул, хлопьев и жидких концентратов. Они могут быть приготовлены любым из извест18

ных способов изготовления синтетических моющих средств, включая способы приготовления пастообразных концентратов и метод сущки распылением, используемый для изготовления стиральных порощков. Однако применение в предлагаемых детергентных композициях тонкоизмельченного карбоната кальция в некоторых случаях требует применения специальных средств для предотвращения пылеобразования.

В примерах приведены составы предлагаемых детергентных композиции, причем содержания различных компонентов указаны в весовых частях или в весовых процентах, а

жесткость воды, используемой для приготовления моющих растворов - в градусах жесткости. Для приготовления детергентных композиций во всех случаях используют дистиллированную воду.

П р и м е р ы 1 и 2. Готовят три детергептные композиции, включая сравнительную композицию А. Эти композиции представляют собой смеси основных и дополнительных ингредиентов. Растворы приготовленных детергентных композиций используют для стирки загрязненных в домашних условиях изделий. Обработанные в растворах предлагаемых детергентных композиций изделия сравнивают с такими же изделиями, но обработанными в моющем растворе сравнительной детергентной композиции на основе триполифосфата натрия. Во всех случаях концентрация детергентной композиции в моющем растворе составляет 0,2%. Л есткость использованной

для приготовления моющих растворов воды определяют по концентрации свободных ионов кальция. Составы моющих растворов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Средний размер частиц кальцита 260А, номинальная удельная площадь поверхности - 50 . Этот тип кальцита используют во всех последующих примерах.

Для испытаний детергентных композиций используют стиральную мащину «Вирлпул. Использованная для приготовления моющего раствора вода при температуре 50°С имеет кальциевую жесткость 6°. В результате изучения обработанных изделий установлено, что

детергентная композиция но примеру 2 значительно превосходит детергентную композицию по примеру 1 и стандартную детергентную композицию на основе триполифосфатг натрия. При стирке наволочек из хлопчатобумажной ткани и наволочек из ткани, изготов ленной из хлопчатобумажного и полиэфирно го волокна, детергентная композиция по при меру 1 имеет значительные преимущества не ред сравнительной детергентной композицией хотя лучшие результаты получаются при использовании детергентной композиции по примеру 2, однако при стирке хлопчатобумажных полотенец и нейлоновых носков применение детергентной композиции по примеру 1 дает несколько худпше результаты, чем сравнительная детергентная композиция. Установлено, что детергентная композиция А дает худшие результаты, чем детергентные композиции по примерам 1 и 2 и чем сравнительная детергентная композиция на основе триполифосфата натрия. Пример 3. Для определения количества

Ингредиенты

Тергитол 15-S-9 (вторичный спирт (Сц-Ci5)-9 окись этилена)

Карбонат натрия Кальцит (Колофорт U 50)

После тридцати полных циклов стирки стиральную машину разбирают с целью определения количества осажденного на ее внутренней поверхности карбоната кальция. При использовании детергентного состава примера 3 на внутренних поверхностях стиральной машины образуется весьма тонкий слой карбоната кальция, тогда как в случае сравнительной детергентной композиции Б на поверхностях стиральной машины образуется толстый слой карбоната кальция, который при использовании стиральной машины в домашних условиях создает серьезную проблему ухода за ней. При добавлении к детергентной композиции по примеру 3 5% полифона Н количество

После 30 ПОЛНЫХ циклов работы стиральной машины ее разбирают с целью определения количества отложившегося на ее внутренних поверхностях карбоната кальция. Установлено, что в случае применения детергентных композиций по примерам 4 и 5 отложение карбоната кальция на внутренних човсрхностях стиральной машины получается

Относительноз содержание в моющем растворе, вес. %

Композиция Б

Пример 3

0,018 0,0675

осаждающегося на внутренних поверхностях стиральной машины карбоната кальция уменьшается.

Пример ы4и 5.

Для определения количества осаждающегося на поверхностях стиральной машины неорганического материала в соответствии с методикой, онисанной в примере 3, готовят три детергентных композиции, включая сравнительную детергентную композицию В. Концентрация детергентной композиции в мою тем растворе во всех трех случаях составляет 0,2%. Составы моющих растворов детергентных композиций приведены в табл. 4.

Таблица 4

Относительное содержание в моющем растворе, вес. %

незначительным, тогда как в случае сравнительной детергентной композиции В образуется значительный слой карбоната кальция.

П р и м е р ы 6 и 7.

Для сравнительных испытаний готовят три моющих раствора детергентных композиций, включая сравнительную композицию Г, составы которых приведены в табл. 5. осаждающихся на поверхностях стиральной машины неорганических веществ готовят две детергентные композиции, из которых одна содержит порошкообразный кальцит, а композиция Б его не содержит. Для испытаний детергентных композиций используют домашнюю стиральную машину «Вирлпул в нормальном режиме работы. Для приготовления моющего раствора используют воду, имеющую при температуре 50°С кальциевую жесткость 12° и магниевую жесткость 4°. Концентрация детергентных композиций, состав которых приведен в табл. 3, в обоих случаях составляет 0,2%. Таблица 3

21

Все три детергентные композиции испытывают на образование неорганического осадка на махровых полотенцах. Измерения производят с использованием терготометра. Для приготовления моющих растворов используют воду, имеющую при температуре 50°С кальциевую жесткость 12°. Концентрация детерИз приведенных в табл. 6 данных следует, что детергентные композиции, содержащие порощкообразный кальцит, имеют в отнощении образования на обрабатываемых изделиях осадка неорганического материала, значительные преимущества.

Пример 8.

Для сравнительных испытаний готовят детергентную композицию, по составу не отличающуюся от детергентной композиции по примеру 7, за исключением того, что в ней в качестве активного детергентного соединения вместо вторичного линейного алкилбензолсульфоната натрия используют Тергитол 15 - S - 9. Эту детергентную композицию испытывают на образование на ворсистом хлопчатобумажном полотенце осадка неорганического материала нри обработке в стиральной машине с использованием для приготовления моющего раствора воды, имеющей при температуре 50°С кальциевую жесткость 12°. Концентрация детергентной композиции в моющем растворе составляет 0,2%, После 20 полных циклов обработки измеренное относительное количество осажденного на ткани неорганического материала составляет 7,6%, в то время при ее обработке моющим раствором сравнительной детергентной композиции, не содержащей порошкообразного кальцита, также после 20 полных циклов обработки оно составляет 19,5%. Следует отме22Таблица 5

гентнои композиции во всех трех случаях составляет 0,2%. Относительные количества осаждающегося на обрабатываемо.м материале неорганического вещества, измеренные после 10 и 20 полных циклов обработки, приведены в табл. 6.

Таблица 6

тить, что без использования средств, предотвращающих осаждение карбоната кальция,

снижается моющая способность детергентной композиции и полное предотвращение образования на обрабатываемой ткани осадка неорганического материала становится ночти невозможньп.т, причем количество осаждающегося неорганического материала определяется многими факторами, к которым наряду с составом детергентной композиции относятся тип обрабатываемой ткани, предшеству1оп1ая обработка ткани и режимы обработки, такие

как интенсивность перемешивания и температура моющего раствора. П р и м е р 9.

Для проведения сравнительных испытаний готовят два моющих раствора, составы которых приведены в табл. 7.

Указанные моющие растворы используют для стирки - 35,5 кг загрязненных в домашних условиях изделий в стиральной машине «Вирлпул. Для приготовления моющих растворов используют воду, имеющую при температуре 50°С кальциевую жесткость 12° и магниевую жесткость 4°. Концентрация детергентной композиции в моющем растворе в обоих случаях 0,2%. В обоих случаях нодлежащие стирке загрязненные изделия загрул ают в стиральнзю машину непосредственно перед добавленнем к воде детергентной композиции вместо обычно рекомендуемого пред23

Ингредиенты

Вторичный линейный алкилбензолсульфонат (Ci2-C,s)

Карбонат натрия

Кальцит

Вода

варительного приготовления моющего раствора и тщательного его иеремешивания. После 10 и 20 полных циклов обработки изделий с использованием предлагаемой детергентной композиции измеренное относительное количество осажденного на ткани неорганического материала составляет соответственно 0,75 и 1,19%, тогда как при использовании моющего раствора сравнительной детергентной композиции Д относительное количество осажденного на ткани неорганического материала составляет 5,89 и 20,35%, соответственно. Кроме указанных испытаний, проводят сравнительные испытания детергентной композиции по примеру 9 и детергентной композиции Д в отношении моющей способности, причем для сравнения используют обычную порошкообразную детергентную композицию на основе триполифосфата натрия. Обработку загрязненных в домащних условиях изделий производят в стиральной машине «Вирлпул, используя моющий раствор с концентрацией детергентной композиции 0,2%- Обработку образцов моющим раствором кансдой детергентной композиции производят при различных температурах в воде с различной жесткостью. В результате экспериментов установлено, что моющая способность детергентной композиции по примеру 9 при использовании

24 Таблица 7

Относительное содержание в моющем растворе, вес. %

Пример 9

Композиция Д

15 34

Остальное

Предлагаемую и сравнительную детергентную композицию Д повторно подвергают испытанию по онисанной выше методике на образование на обрабатываемой ткани неорганического осадка, однако в этом случае для приготовления моющих растворов используют воду, имеющую кальциевую жесткость 12° (без ионов магния). Результаты измерения относительного количества осажденного на махровых хлопчатобумажных полотенцах и на простынях из полиэфирного и хлопчатобумажного волокна неорганического осадка после трех, пяти и 10 полных циклов обработки приведены в табл. 8.

Таблица 8

Относительное содержание осажденного неорганического материала, % для приготовления моющего раствора воды, имеющей при температуре 50° кальциевую жесткость 6°, значительно превосходит моющую способность сравнительной детергентной композиции Г, моющая способность которой, в свою очередь, превосходит моющую способность детергентной композиции Д. При использовании для приготовления моющих растворов воды, имеющей кальциевую жесткость 12°, и при температуре моющего раствора 50°С получают апалогичные результаты, однако при температуре моющего раствора 40°С моющая способность детергентной композиции Г превосходит моющую способность детергентной композиции по примеру 9 и значительно превосходит моющую способность детергентной композиции Д. Пример 10. Для испытаний иа степень осаждения на обрабатываемой ткани неорганических веществ готовят два раствора детерИспытание детергентных композиций производят в соответствии с методикой, описанной в примере 9. Для приготовления моющих растворов в обоих случаях используют воду.

Примеры 11 -14.

Для испытаний на степень осаждения на обрабатываемой ткани неорганического мате Приготовлен из .Добанола 45, представляющего 14- 15 атомов углерода в молекуле.

имеющую кальциевую л есткость 12°. В результате испытаний получают данные, приведенные в табл. 10.

Т а б .1 н ц а 10

Относительное количество осажденного неорганического материала на обрабатываемой ткани, 9о

риала приготовят четыре моющих водных раствора детергентных композиций составов, 10 приведенных в табл. 11.

Таблица 11

Относительное содержание в моющем растворе, вес. % гентных композиций составов, приведенных в табл. 9. Таблица 9 собой первичный оксоспирт, имеющий

27

Испытания детергентных композиций указанных составов с целью определения степени осаждения на махровых полотенцах неорганических материалов производят по методике, описанной в примере 10. В результате измерений относительного количества осажденного неорганического материала после третьего полного цикла обработки получены данные, приведенные в табл. 12.

Таблица 12

Относительное количество осажденного на ткани неорганического материала, вес. (

0,34 0,50 0,78 0,56

1 Ватерит был приготовлен добавлением 1М раствора карбоната натрия к ЗМ раствору хлорида кальция при температуре 30°С и при ограниченно.ч перемешивании. Полученный осаждением порошкообразный ватерит имеет удельную площадь поверхности 10 м2/г.

Следы триполифосфата натрия представляют собой примеси, обнаруживаемые в используемых материалах или переходящие в моющий раствор с обрабатываемой загрязненной ткани.

тельной моющей способности детергентных композиций. Испытания моющей способности производят с использованием терготометра при температуре моющих растворов 50°С. Кальциевая жесткость использованной для приготовления моющих растворов воды составляет 12°. Образцы загрязненной ткани готовят искусственно с использованием меченого радиоактивным углеродом С кожного сала.

Относительная моющая

етергентные колшоспособность, % зиции

61

Пример 15

50 60 47 Пример 16 Пример 17 Композиция Ж

Из Приведенных выше данных следует, что ватерит, используемый в составе детергентной композиции, повыщает моющую способность

28

Кроме указанных испытаний, также проводят сравнительные испытания детергентных композиций на моющую способность при тем пературе моющего раствора 50°С. В результате испытаний установлено, что все детергентные композиции по примерам 11 -14 обладают моющей способностью, эквивалентной моющей способности обычной детергентной композиции на основе триполифосфата натрия.

Примеры 15, 16 и 17.

Для сравнительных испытаний на моющую способность готовят четыре детергентные композиции, которые используют для приготовления моющих растворов с концентрацией детергентной композиции 0,15%. Составы приготовленных моющих растворов приведены в табл. 13.

Моющие растворы указанных в табл. 13 составов используют для определения относиТаблица 13

Относительное содержание в моющем растворе, вес. %

композиции, причем с увеличением его содержания моющая способность композиции возрастает. Следует, однако, отметить, что эффективность порощкообразного ватерита в отношении повышения моющей способности детергентных композиций значительно ниже эффективности порошкообразного карбоната кальция, имеющего более высокую удельную площадь поверхности.

Кроме испытаний на моющую способность, детергентные композиции указанных в табл. 13 составов подвергают испытаниям для определения эффективности ватерита в отношении уменьшения количества осаждающегося

иа обрабатываемой ткани карбоната кальция. В результате эксперИлментов установлено, что эффективность ватерита в отнощении уменьшения количества осаждающегося на обрабатываемой ткани и на поверхностях стиральной машины карбоната кальция ниже эффективности кальцита, имеющего большую удельную площадь поверхности. Аналогичные результаты были получены при использовании в составе детергентной композиции порошкообразного аргонита, имеющего удельную площадь поверхности 7 . Результаты того же порядка были получены для детергентных композиций, в которых алкилбензолсульфонат натрия был заменен тергитолом 15-S-9 в количестве 0,012 вес. %, или добанолом 45 в количестве 0,02 вес. % или олефинсульфонатом,

Вторичный линейный алкилбензолсульфонат натрия14,0 Кокосовый этаноламид2,0 Карбонат натрия 21,0 Кальцит 24,0 Силикат натрия5,0 Натриевая карбоксиметилцеллюлоза, оитический отбеливатель, отдушка и т. д. 3,6 Вода Остальное

Кокосовый этаноламид добавляют к детергентной композиции после сушки распылением.

Детергентную композицию указанного выше состава подвергают сравнительным испытаниям с имитацией домашних условий стирки, причем в качестве сравнительной композиции используют стандартную детергентную композицию на основе триполифосфата натрия. В результате сравнительных испытаний существенных различий между стандартной

Детергентные композиции указанных составов подвергают испытаниям на моющую способность с использованием стиральной машины «Вирлцул. Обрабатываемые изделия подвергают стирке в моющих растворах с концентрацией детергентной композиции 0,2%. Для приготовления моющих растворов детергентных композиций, указанных в табл. 14 выше составов используют воду, кальциевая жесткость которой составляет 6°. Стирку изделий производят при температуре моющих растворов 50°С.

В результате сравнительных испытаний установлено, что детергентная композиция по

детергентной композицией и детергентной композицией указанного выще состава не установлено.

Примеры 19, 20 и 21. Для сравнительных испытаний на моющую способность готовят три детергентные композиции с различными содержаниями кальцита и карбоната кальция. Из этих детергентных композиций готовят моющие растворы составов, приведенных в табл. 14.

Таблица 14

примеру 19 обладает наивысшей моющей способностью, хотя это достигается за счет уменьшенного содержания карбоната натрия и объясняется повышенным содержанием порошкообразного кальцита в моющих композициях по примерам 20 и 21.

Пример 22-27. Для проведения сравнительных испытаний по методике, описаиной в примерах II -14, готовят детергентные композиции, отличающиеся одна от другой и от описанных в примерах 11-14, используемыми в них активными детергентными соединениями:содержащим в молекуле 14-18 атомов углерода, причем последние два детергентных соединений в общем случае дают несколько лучшие результаты. Пример 18 Обычным способом суспендирования и сушки распылением готовят порошкообразную детергентную композицию, из которой получают моющий раствор следующего состава; вес. %: 31 Активное детергентное соединение Алки лэфирсульфонат натрия Кокосовый метилдигидроксиэтил и 15ЕО хлорид- аммония Нонилфенол 10ЕО- Вторичный линейный алкилбензолсульфонат натрия- Сульфонат натрия жирного спирта- Тергитол 15-S-9- Диметиламииоксид кокосового масла- Тергитол 15-S-3 Изопропаноламид лауриновой кислоты-

1Приготовлен из Добанола 25-ЗЕО.

2Этоквад С/25.

Композиции указанного выше состава подвергают испытаниям с целью оцределения количества осаждающегося на махровых полотенцах неорганического материала за три полных цикла обработки моющим раствором детергентной композиции.

ПримерОтносительное количество осаждающегося неорганического материала, 96

224,80

232,01

242,20

250,65

262,52

271,76

Детергентные композиции указанных выще составов подвергают также испытаниям на моющую способность с использованием загрязненных изделий. Концентрация детергентной композиции в моющем растворе во всех случаях составляет 0,2%. Для приготовления моющих растворов детергентпых композиций используют воду, кальциевая жесткость которой составляет 12°. Температура моющего раствора во всех экспериментах составляет 50°С. В результате сравнительных экспериментов установлено, что детергентные композиции указанных выше составов обладают моющей способностью, эквивалентной моющей способности обычных детергентных композиций на основе триполифосфата натрия.

Пример 28. Имеющуюся в продаже детергентную композицию на основе карбоната натрия, содержащую 9 вес. % неионогенного активного детергентного соединения, 55 вес. % карбоната натрия и 8 вес. % силиката натрия, подвергают испытаниям с целью оценки возможности переноса загрязнений с искусственно загрязненной ткани на чистую ткань при их совместной стирке в течение пяти полных циклов работы стиральной машины.

Испытания проводят с использованием терготомстра при концентрации детергентной

КОМПОЗИЦИИ 0,15%. Для приготовления моющего раствора используют воду, содержащую 0,012% ионов кальция и 0,024% ионов магния. Температура моющего раствора 120°С. С целью определения осаждения загрязнений на чистую ткань за пять полных циклов стирки в присутствии загрязненной ткани произведены измерения отражения света от ткани до и после эксперимента. Аналогичный эксперимент произведен с использованием детергентной композиции, к которой добавлено 50 вес. % порошкообразного кальцита от веса композиции. В результате экспериментов получены следующие данные:

я

Относительные потери отражательной способности ткани после пятикратной стирки

19,7 7,9

Приведенные выше данные показывают, что при добавлении детергентной композиции порошкообразного кальцита обратное осаждение загрязнений на ткань заметно снижается.

Пример 29-33. Для приготовления семи детергентных композиций для мойки посуды, включая две сравнительные детергентные композиции 3 и И используют смеси ингредиентов, приведенные в табл. 15.

Для проведения испытаний детергентных композиций указанных в табл. 15 составов по стандартной методике для детергентных композиций, используемых для мойки посуды, в качестве сравнительной детергентиой композиции используют обычную композицию К, содержащую вместо карбоната натрия 10 вес. % триполифосфата натрия и вместо кальцита 5 вес. % бисульфата натрия. Для проведения экспериментов моющие растворы с концентрацией детергентной композиции 0,15% вводят в цилиндр, внутри которого совершает возвратно-поступательяое движение порщень. Пример 23 24 25 26 15-- - -15--- --7,5-- --7,5-- ---7,56 ,5- --4,5 ---- 4,5

33

Для приготовления моющих растворов используют воду, жесткость которой составляет либо 4° (Ca++:Mg 4: 1) либо 24° (Са++: ). Температура моющего раствора во всех случаях 45°С. В моющий раствор внутри цилиндра при каждом ходе поршия вводят небольшое количество эталона искусственного загрязнения, содержащего жирные кислоты и триглициридкрахмальную пасту. Введение искусственных загрязнений продолжают до тех пор, пока пе исчезает пена. Эффективность детергентных композиций определяют по числу ходов поршия. В результате экспериментов получают данные, приведенные в табл. 16.

Таблица 16

Из приведенных в табл. 16 данных следует, что присутствие в составе детергеитной композиции кальцита в случае более жесткой воды дает положительные результаты, чего не наблюдается в случае более мягкой воды, в которой более эффективной оказывается смесь карбоната натрия и кальцита, обесиечивающая заметное уменьшение концентрации ионов кальция в моющем растворе. Следует отметить, что для получения оптимальной моющей способности, концентрация ионов кальция в моющем растворе должна быть как можно ниже, тогда как для оптимального пенообразования желательно, чтобы в моющем растворе присутствовало небольшое количество иопов кальция. Результаты экспери34Т а б л 11 ц а 15

ментов достаточно хорошо совпадают с результатами экспериментов по мойке тарелок, где эффективность детергентной композиции определяют числом искусственно загрязненных тарелок, которые могут быть вымыты в данном моющем растворе до момента исчезновения пены.

Пример 34. Для проведения испытаний па моющую способность готовят два моющпх

раствора, в одном нз которых используют сннтетическое активное детергентное соединение, а в другом (композиция Л) - жировое мыло. Составы моюп;и. растворов приведены li табл. 17.

15

Т а б .1 и ц а 17

Сравнительные испытания детергентных композиций указанного в табл. 17 состава на моющую способность проводят при стпрке одинаково загрязненных нзделпй из тканн. Концентрация детергентных композиций в моющем растворе в обоих случаях 0,2%. Для приготовления моющих растворов используют воду с жесткостью 18° (Ca+ :Mg++ 2 : 2). Температура моющего раствора в обоих случаях 60°С. Для стирки загрязненных изделий используют стиральную машипу Вирлпул. В результате экспериментов установлено, что моющая способность детергентной композиции но примеру 34 приблизительно в 17 раз превышает моющую способпость детергентной композиции на основе натриевого мыла. Оценка моющей способности детергентных композиций с использованием образцов изделий со стандартным искусственным загрязнением показала, что лоюшз способность детергентной композиции по примеру 34 составляет 60,3%, а моющая способность композиции Л - только 29,9%. Эксперименты подтверждают, что мыло в композиции Л не образует активной детергентпой системы, и следовательно, его эффективность в моющем растворе незначительна. Пример ы 35-42. Для проведения сравнительных испытаний готовят восемь моющих растворов детергентных композиций, содержащих различные анионоактивные детергеитные соединения, состава, вес. %: Тергитол 15-S-98 Карбонат натрия30 Кальцит33,3 Анионоактивиое детергентное соединение3,3 ВодаОстальное В качестве анионоактивиого детергентного соединения в составах детергентиых соединений были использованы: Пример Анионоактивное детерггнтное соедингние 35Не использовалось 36Натриевые соли а-сульф:1рованных кислот жирного ряда 37Лингйный алкилбензолсульфэнат натрия (Cn-Cis) 38Линейный алкилбензолсульфонат натрия 39Натриевое мыло (80;;; твердого жира и 2096 кокосовэго млела) 40Натриевый жировой спиртосульфат 41а-олефинсульфонат натрия 42Алкенилсукцинат натрия (Ci;;) Для обработки образцов загрязненной ткани используют моющие растворы детергентных композиций указанного выше состава с концентрацией 0,15%. Температура моющего раствора во всех случаях 50°С. Для приготовления моющих растворов детергентных Композиций используют воду, имеюид,ую кальЛинейный алкилбензолсульфонат рия (С 2-GIS)

Карбонат натрия Кальцит Силикат натрия Остальное Остальное Остальное

Для имитации присутствующего в загрязненной в домашних условиях ткани карбоната кальция к моющим растворам добавляют 0,0001% триполифосфата натрия.

45

46

44 13,3 13,3 13,3

30 33,3

30 33,3

30 33,3 6,6

16,6 3,3

50 Для определения моющей способности каждой из указанных выше детергентных композиций использован терготометр. Для загрязнения образцов ткани использован меченый циевую жесткость 12°. Относительное количество осажда1ош,егося па обрабатываемой ткани иеорганического материала при использовании камсдой из указанных детергентных коглпозиций определяют после десяти полных циклов стирки. В результате экснериментов получены следующие данные: ПримгрОтносительное количество осажденного иеорганичгского .матер;ала, вес. % 351,6 360,7 371,6 380,2 390,3 400,6 410,5 421,1 Из приведенных данных следует, что большинство нз указанных анионоактивных детергентных соедииений оказывают положительное действие на осаждение на обрабатываемую ткань неорганического материала, однако в некоторых случаях те же детергентные композиции имеют сравнительно ннзкую моющую способность, что особенно наглядно можно видеть из примера 36. При использовании в составе детергентной композиции по примеру 39 вместо натриевого мыла кальциевого лмыла относительное количество осаждающегося на обрабатываемой ткани неорганического материала уменьшается, моющая способность композиции не меняется. При применении детергентных композиций, содержаш,их в качестве анионоактивного соединения натриевое и кальциевое мыло, отмечается заметное повышение мягкости обработанной ткани. Примеры 43-46. Для проведения срав1 итель} ых испытаний готовят моющие растворы четырех детергентных комнозиций с различным содержанием силиката натрия. Моюш,ие растворы имеют следующий состав. Остальное радиоактивным углеродом кожный . Во всех случаях концентрация детергентной композиции в моющем растворе 0,15%. Для приготовления моющих растворов используют воду, жесткость которой 18° (Ca++:Mg++ 2:1). Температура моющего раствора во всех случаях 50°С. При определении моющей способности детергентных композиций, анало гичных по составу указанным выше, но не со держащих кальцита, получены следующие ре зультаты: Пример Относительная моющая способность. без кальцита с кальцитом Содержание Примеры кальцита, вес. 96 Композиция М Композиция Н

Моющую способность детергентных композиций указанного выше состава в процентах определяют в соответствии с методикой, описанной в примерах 43-46, однако при концентрации детергентных композиций в моющих растворах 0,3%.

Относительная моющая способность, %

76 72 72 70 69 60 50 30 25 Н

Из Приведенных данных наглядно видны преимущества использования в детергентных

композициях порошкообразного кальцита с высокой удельной площадью поверхности. Аналогичные результаты получают при использовании в составах детергентных колшозиций вместо кальцита Колофорт И кальцита Перкал И (удельная площадь поверхности ) или кальцита «Солвей (удельная площадь поверхности 30 ) и вместо кальцита «Колопейк PC - кальцита «Пфайзер (удельная площадь поверхности -- 10 м2/г).

Примеры 54-59. В целях определения эффективности применения порощкообразного кальцита в составах детергентных композиций с различными активными детергентными соединениями готовят моющие растворы следующего состава, вес. %:

Активное детергентное соединение 15 Карбонат натрия33,75

Кальцит37,5

Силикат натрия7,5

Вода

Остальное Приведенные вьппе данные показывают преимущества детергентных композиций с повышенными содержаниями кальцита и силиката натрня. 5 Примеры 47-53. Для определения эффектов порошкообразного кальцита с различной удельной площадью поверхности готовят девять моющих растворов детергентных композиций состава, вес. % 0 Линейный алкилбензосз льфонат натрия (С,2-С,5)10 Карбонат натрия22,5 КальцитX Силикат натрия5 5 ВодаОстальное В моющих растворах указанного состава дополнительно использовано 0,001% триполифосфата натрия. Тип кальцита и его содержание в детер0 гентных композициях следующие: Тип кальцита олвен с номинальной удельной площадью поверхности 85 м/кг олофорт Ujo с номинальной удельной площадью поверхности 50 же, но с удельной площадью поверхности 25 м2/г олопейк PC с номинальной удельной площадью поверхности 10 нкий порощок мела с удельной площадью поверхности 0,1 м/г

39

К каждому моющему раствору детергентной композиции добавляются 0,001% триполифосфата натрия.

Использованные в примерах 54-59 активные детергентные соединения указаны в табл.

Из приведенных в табл. 18 данных наглядно видны преимущества детергентных композиций, содержащих порошкообразный кальцит.

Пример 60. Для проведения сравнительных испытаццй готовят моющий раствор детергентной композиции состава, вес. %: Линейный алкилбснзолсульфонат натрия (Cio-С;5)15

Карбонат калия33,75

Кальцит37,5

Силикат натрия7,5

ВодаОстальное

,ую способность детергентной компоИнгредиенты

Линейный алкилбензолсульфонат натрия (С,2-GIS)

Карбонат натрия Кальцит Силикат натрия

Вода

В моющие растворы детергентных композиций указанного выше состава во всех случаях добавляют 0,001% триполифосфата натрия.

Относительную моющую способность детергентных композиций этого состава определяют по методике примеров 43-46, однако концентрация детергентной композиции по примерам 61 и 62 составляет 0,25%, а детергентных комнознций по примерам 63 и 64 - 0,5%. Для сравнения готовят четыре детергентные

40

Таблица 18

зиции приведенного состава в процентах определяют по методике примеров 43-46, но при концентрации детергентной композиции в моющем растворе 0,2%. Установлено, что

относительная ноющая способность данной детергентной композиции составляет 68%, тогда как моюихая способность аналогичной детергентной композиции, но без порощкообразного кальцита, составляет лищь 31%,

Примеры 61-64. Для проведения сравнительных испытаний готовят моющие растворы детергентных композиций одного и того же состава, но с различным их содержанием, вес. %:

пример

63 6

64

25

75

30 30 10

10

О

Остальное Остальное Остальное Остальное

композиции аналогичных составов, но без включения порошкообразного кальцита.

Относительная моющая снэсобность,

Пример

Ч;С

без кальцита

С кальцитом

16 28 35 49

21 38 43 72

41

Примеры 65-67.

Для проведения сравнительных испытаний готовят три моющих раствора детергентных композиций указанного состава с порошкообИнгредиенты

Тергитол 15-S-9 Карбонат натрия Кальцит Силикат натрия Цитрат натрия

Натриевое мыло (Ю% твердого 20% кокосового масла)

Вода Относительную моющую способность детергентных композиций указанного выще состава определяют в соответствии с методикой, описанной в примерах 43-46, но относительная концентрация детергентных композиций в моющих растворах составляет 0,15%. Примеры Относительная моющая способность. без кальцита с кальцитом Из приведенных данных легко видеть, что при использовании в составе детергентных композиций порощкообразного кальцита их относительная моющая способность получается выше моющей способности детергентных композиций того же состава, но без кальцита. Использование в составах детергептных композиций цитрата натрия и натриевого мыла дает весьма ограниченный эффект. Пример 68. В соответствии с предлагаемым способом готовят жидкую детергентную композицию следующего состава, вес. % Линейный алкилбензолсульфопат натрия Диэтаноламид лауриновой кислоты Натриевое мыло (на кокосовом масле) Карбонат натрия Кальцит Ксиленсульфопат натрия Силикат натрия Патриевая карбоксиметилцеллюлоза ВодаОстальное Экспериментально установлено, что детергентная композиция указанного состава обладает удовлетворительной моющей способностью, особенно в случае применения в повыщенных концентрациях. Примеры 69 и 70. Для проведения сравнительных испытаний на моющую способность готовят детергентную композицию следующего состава, эес- %:

42

разным кальцитом и три аналогичных детергентных композиции без порошкообразного кальцита.

Относительное содержание в моющем растворе, вес. %

Пример 66

ример 65

Пример 67

8

8

8

30 33,3

30 33,3

30 33,3

6,6

6,6

6,6

3,3

3,3 Остальное

стальное

Остальное Алкилбензолсульфонат натрия13,3 Карбонат натрия16,6 Бикарбонат натрия16,6 Кальцит33,3 Силикат натрия6,6 ВодаОстальное В составе детергентной композиции использована 0,001% триполнфосфата натрия. Остальную моющую способность детергентных композиций определяют по методике, описанной в примерах 43-46, при концентрации детергентной композиции в моющем растворе 0,15%. Для сравнения готовят детергентную композицию (пример 70), в которой бикарбонат натрия заменен карбонатом натрия. Кроме того, готовят две детергентные композиции, по составам аналогичные детергентным композициям по прпмерам 69 и 70, но не содержащие порощкообразного кальцита. Результаты экспериментального определения моющей способности указанных детергентных композиций приведены нпже Примеры Относительная моющая способность. без кальцита с кальцитом Приведенные данные показывают, что эффективность бикарбоната натрия в отношении моющей способности детергентных композиций ниже эффективности карбоната натрия, хотя при добавлении порошкообразного кальцита обе детергентные композиции обладают удовлетворительпой-моющей способностью. Пример 71. Для проведения испытаний готовят низкопеиящуюся детергентную композицию следующего состава, вес. %: Линейный алкилбензолсульфонат натрия8,0 Натриевое мыло (80% твердого жира и 20% кокосового масла)2,0