发明概要
本发明提供了一种洗涤剂组合物,该组合物包括阴离子表面活性剂
(0.5%~60%,按重量计),阳离子表面活性剂(0.01~30%,按重
量计),一种酸源和碱源,其中所述酸源和碱源能在水存在下可相互反
应。
本发明的详细说明
本发明的洗涤剂组合物含有四种必需成份:阴离子表面活性剂,阳
离子表面活性剂,一种酸源和一种碱源。这些成份和任意选择的成份,
以及制备所述洗涤剂的方法将在下面详细说明。
洗涤剂表面活性剂
如下所述,本发明洗涤剂组合物可以含有一种或多种阴离子表面活
性剂和一种或多种阳离子表面活性剂。
还可以有另外的表面活性剂,它们系任选自以下一组:阴离子和阳
离子表面活性剂、非离子、两性离子化合物、两性离子和两性表面活性
剂。
表面活性剂的总量占洗涤剂组合物的重量百分比按以下排列顺序趋
于最佳:1~90%,3~70%,5~40%,10~30%,12~25%。
本发明的主要内容是粒状洗涤剂组合物。其基本组合物中含有一种
或多种表面活性剂,同时还含有一种助洗剂。该基本组合物可通过喷雾
干燥和干式混合/附聚作用制备。这种基本组合物也可含有某些或所有碱
性物质。另一方面,酸和/或碱可作为独立成份,以粒状形式加入到洗涤
剂基本组合物中。
阴离子表面活性剂
本发明的洗涤剂组合物含有一种或多种阴离子表面活性剂。任何一
种用于洗涤目的的阴离子表面活性剂均可。实例有阴离子硫酸盐、磺酸
盐、羧酸盐和肌氨酸盐表面活性。其中阴离子硫酸盐表面活性剂为首选。
上述盐包括钠、钾、铵和取代的铵盐,如单、双和三乙醇胺盐。
其它阴离子表面活性剂有羟乙磺酸盐,如酰化羟乙酸盐,N-酰化
牛磺酸盐、甲基牛磺酸的脂肪酸酰胺、烷基琥珀酸酯盐和硫代琥珀酸酯
盐、硫代琥珀酸单酯(尤其是饱和与不饱和的C12-C18单酯)、硫代琥
珀酸双酯(尤其是饱和与不饱和的C6-C14双酯)、N-酰化肌氨酸盐。
树脂酸和氢化树脂酸也是适用的,如松脂、氢化松脂、树脂酸和氢化树
脂酸,它们均存在于或来自于牛脂油中。
阴离子表面活性剂占洗涤剂组合物的重量百分比,按以下排列顺序
趋于最佳:0.5~60%、3~50%、5~35%、65~20%。
阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的配比,按以下排列顺序趋
于最佳:25∶1~1∶3、15∶1~1∶1、10∶1~1∶1。
阴离子硫酸盐表面活性剂
适合应用的阴离子硫酸盐表面活性剂包括直链和支链的伯仲烷基硫
酸盐、烷基乙氧基硫酸盐、脂肪油酰甘油硫酸盐、烷基苯酚环氧乙烷醚
硫酸盐、C5-C17酰基-N-(C1-C4烷基)和-N-(C1-C2羟
烷基)葡糖胺硫酸盐,以及烷基多糖类硫酸盐,如烷基多聚葡糖苷(此
处介绍的是非离子非硫酸化的化合物)的硫酸盐。
烷基硫酸盐优选自直链状和支链的伯C9-C22烷基硫酸盐,最好选
自C11-C15支链的烷基硫酸盐和C12-C14直链的烷基硫酸盐。
烷基乙氧硫酸盐表面活性剂优选含C10-C18烷基硫酸盐,该化合物
是按每摩尔分子用0.5至20摩尔的环氧乙烷进行乙氧基化反应。进一步
可选择的烷基乙氧基硫酸盐表面活性剂的碳原子数为C11-C18,最佳碳
原子数为C11-C15,其乙氧基化是按每摩尔分子用0.5至7,优选1至
5摩尔的环氧乙烷进行乙氧基化反应。
本发明特别重要的内容是采用优选的烷基硫酸盐和烷基乙氧基硫酸
盐表面活性剂混合物。这种混合物已在PCT专利申请号WO 93/18124
中介绍。
阴离子磺酸盐表面活性剂
适用的阴离子磺酸盐表面活性剂包括C5-C20直链烷基苯磺酸盐、
烷基酯磺酸盐、C6-C22伯或仲烷烃磺酸盐、C6-C24烯烃磺酸盐、磺
化多羧酸、烷基甘油磺酸盐、脂肪酰基甘油磺酸盐、脂肪油酰甘油磺
酸盐以及它们的任意混合物。
阴离子羧酸盐表面活性剂
合适的阴离子羧酸盐表面活性剂包括烷基乙氧基羧酸盐、烷基聚乙
氧基多羧酸盐表面活性剂和肥皂(alkyl caboxyls),尤其是这里所说
明的一些次生肥皂。
合适的烷基乙氧基羧酸盐包括具有结构式RO(CH2CH2O)xCH2COO-M+
的盐,其中R为C6-C18烷基,x为0~10,乙氧基化
物的分配是这样的,就重量而言,x为0时,其所占重量小于20%,M
是一阳离子。合适的烷基聚乙氧基多羧酸盐表面活性剂包括具有结构式
RO-(CHR1-CHR2-O)x-R3的盐,其中R为C6-C8烷基,x为1~25,
R1和R2可选自氢、甲酸根(methylacid radical)、琥珀酸根(succinic
acid radical)、羟基琥珀酸根以及它们的混合物,R3可选自氢、取代或
未取代的C1-C8烃及其组成的混合物。
合适的肥皂表面活性剂包括次生肥皂表面活性剂,它含有连接到仲
碳上的一个羧基单位。这里优选应用的次生肥皂表面活性剂是水溶性
的,它系选自2-甲基-1-十一烷酸、2-乙基-1癸酸、2-丙
基-1-壬酸、2-丁基-1辛酸和2-戊基-1-庚酸的水可溶性
的盐。某些肥皂也包含抑泡剂。
碱金属肌氨酸盐表面活性剂
其它合适的阴离子表面活性剂有碱金属肌氨酸盐,其通式为
R-CON(R1)CH2COOM,其中R为C5-C17直链或支链烷基或链烯基,R1为
C1-C4烷基,M为碱金属离子。优选的实例为十四烷基和油酰甲基肌
氨酸钠。
阳离子表面活性剂
本发明洗涤剂组合物中另一必要成份是阴离子表面活性剂,它占所
述洗涤剂组合物重量的0.1~30%。该阳离子表面活性剂占所述洗涤剂
组合物的重量百分比按以下排列顺序趋于最佳:0.1~20%、0.4~7%、
0.5~3%。
阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的比例按以下排列顺序趋于
最佳:25∶1~1∶3、15∶1~1∶1、10∶1~1∶1。
阳离子表面活性剂最好选自阳离子酯表面活性剂、阳离子单烷氧基
化胺类表面活性剂、阳离子双烷氧基化胺类表面活性剂以及它们的混合
物。
阳离子酯表面活性剂
阳离子表面活性剂可以包括阳离子酯表面活性剂。
在本发明洗涤剂组合物中如果有阳离子酯表面活性剂,那么它占所
述洗涤剂组合物的重量百分比以下列排列顺序趋于最佳:0.1~20%、
0.4~7%、0.5~3%。
阳离子酯表面活性剂最好是具有表面活性剂的性质、至少含有一个
酯(-COO-)键和至少一个阳离子电荷基团的水中可分散的化合物。
合适的阳离子酯表面活性剂有例如胆碱酯表面活性剂,它们已在US
专利4228042、4239660和4260529中公开。
一个应注意的内容是在此类表面活性剂的分子中,酯键和阳离子电
荷基团要相互分离,其间隔基团由至少三个原子(即三个原子链长)组
成,也可为三至八个原子或三至五个原子,最好为三个原子。形成间隔
基团链的原子可选自:碳、氮和氧原子及其组成的混合基团,附带限制
性条件是所述链中的氮或氧原子只与碳原子相连。因此含有例如-O-O-
(即过氧键)、-N-N-、-N-O-的间隔基团应排除,而应含有例如
-CH2-O-CH2-和-CH2-NH-CH2-的间隔基团。一个实际应用的内容是间隔基团
链只含有碳原子,最好该间隔基团链为烃基链。
优选具有下式的阳离子酯表面活性剂:
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其中R1为C5-C31直链或支链的烷基,链烯基或烷芳基或M-N+(R6R7R8)(CH2)s
;X和Y独立选自以下的基团:COO、OCO、O、CO、
OCOO、CONH、NHCO、OCONH和NHCOO,其中X或Y中至
少一个为COO、OCO、OCOO、OCONH或NHCOO基团;R2、
R3、R4、R6、R7和R8可独立地选自烷基、链烯基、C1-C4羟烷基
和羟基链烯基,以及烷芳基;R5可独立地选自H或一个C1-C3烷基;
m、n、s、t独立地选取值范围是0~8,b值范围是0~20;a、
u、v独立地选取值为0或1,条件是u或v至少其中一个必须为1;
M是一个反电荷阴离子。
M选自卤素、甲基硫酸根、硫酸根和硝酸根较好,最好选自甲基
硫酸根、氯、溴或碘离子。
最好选用具有下式的阳离子酯表面活性剂,
![]()
其中R1为C5-C31直链或支链烷基、链烯基或烷芳基链;X系选自
COO、OCO、OCOO、OCONH和NHCOO;R2、R3和R4可独立
地选自烷基和羟烷基,其含碳为C1-C4;R5可独立地为H或C1-C3
烷基;n取值为0~8,b取值为0~20,a取值为0或1,m取值为
3~8。
最好R2、R3和R4独立地选自C1-C4烷基和C1-C4羟烷基。应
用中R2、R3、R4中至少或者只有一个是羟烷基。羟烷基有C1-C4较
好,有C2-C3更好,最好为两个碳原子。应用中R2、R3和R4中至少
一个为C2-C3烷基,最好为两个C2-C3烷基。
应用中R2、R3和R4中的两个和阳离子电荷基团氮形成环状结构。
该环结构含有另一个氮原子较好,或含有另一氧原子更好,或由它们组
成的混合体。环结构含5~8个原子较好,最好含6个原子。
实际应用中R2、R3和R4中的两个和阳离子电荷基团氮形成吗啉代
或取代吗啉代结构较好。最优选的此类阳离子酯表面活性剂的结构式
为:
![]()
其中R1为C5-C31直链或支链的烷基、链烯基或烷芳基链;X选自基
团COO、OCO、OCOO、OCONH和NHCOO;R9选自基团C1-
C4烷基、链烯基、羟烷基和羟基-链烯基,以及烷芳基;R5独立地选自
H或C1-C3烷基;n取值0~8,b取值0~20,a取值为0或1,
m取值3~8。
最好R2、R3和R4独立地选自C1-C4烷基和C1-C4羟烷基。应
用中R2、R3和R4中至少或最好只有一个为羟烷基。该羟烷基含C1-
C4较好,含C2-C3更好,最好有两个碳原子。R2、R3和R4中至少一
个为C2-C3烷基较好,其中两个为C2-C3烷基更好。
水分散的阳离子酯表面活性剂的结构式最好为:
![]()
其中m为1~4,为2~3较好,R1为C11-C19直链或支链的烷基链。
此类表面活性剂特别优选的胆碱酯类有:硬脂酰胆碱酯卤化甲基季
铵盐(R1为C17烷基),棕榈酰胆碱酯卤化甲基季铵盐(R1为C15烷基),
十四酰胆碱酯卤化甲基季铵盐(R1为C13烷基),月桂酰胆碱酯卤化甲
基季铵盐(R1为C11烷基),cocoyl酰胆碱酯卤化甲基季铵盐(R1为
C11-C13烷基),牛脂酰胆碱酯卤化甲基季铵盐(R1为C15-C17烷基),
以及由此组成的混合物。
其它合适的阳离子酯表面活性剂结构为:
![]()
其中d为0~20。在洗衣房洗涤方法的条件下阳离子酯表面活性剂最好
是可水解的。
上述特别优选的胆碱酯类可在酸催化下,通过合适链长的脂肪酸与
二甲胺基乙醇直接酯化制备。反应产物用甲基卤化物季铵化,反应最好
在溶剂如乙醇、水、丙二醇或最好在脂肪醇乙氧基化物,如C10-C18
脂肪醇乙氧基化物(其乙氧基化的程度为:形成所用的阳离子物质一摩
尔需用3~50摩尔乙氧基团)存在下进行。此类表面活性剂的制备也可
在酸催化下,通过合适链长的长链脂肪酸与2-卤乙醇直接酯化。反应
产物可用三甲胺季铵化,得到目标阳离子物质。
阳离子单烷氧基化胺类表面活性剂
本发明的阳离子表面活性剂包括阳离子单烷氧基化胺表面活性剂,
其结构通式为:
![]()
其中R1为烷基或链烯基,其含碳数为C6-C18,或C6-C16较好,最
好为C6-C11;R2和R3是各自独立的烷基,其含碳数为C1-C3,常
选用甲基;R4系选自氢较好,其次为甲基和乙基。X-为阴离子,如氯、
溴、甲基硫酸根、硫酸根等等,其作用提供电中性;A选自C1-C4烷
氧基,尤其是乙氧基(即-CH2CH2O-)、丙氧基、丁氧基及它们的
混合基团;p取值1~30,1~15较好,取值1~8最好。
常用的阳离子单烷氧基化胺类表面活性剂的结构式为:
![]()
其中的R1为C6-C18烃基及其混合体,常选用C6-C14烃基,尤其是
C6-C11烷基,最好为C8-C10烷基。X是任何一种易得的阴离子以提
供电荷平衡,常选用氯或溴。
如上所述,上述类型的化合物包括下述化合物,其中乙氧基团
(CH2CH2O)单位(EO)被丁氧基、异丙氧基[CH(CH3)CH2O]和
[CH2CH(CH3)O]单位(i-Pr)或正丙氧基单位(Pr),以及EO和
/或Pr和/或i-Pr单位取代。
当阳离子单烷氧基化胺类表面活性剂用于粒状清洁剂组合物时,其
中烃基取代基R1为C6-C11特别优选C10,原因是与更长的链相比,
它们可提高在冷水中水洗颗粒的溶解速率。
本发明中阳离子单烷氧基化胺类表面活性剂占洗涤剂组合物的重量
百分比范围是0.1~20%,0.4~7%较好,0.5~3.0%更好。
阳离子双烷氧基化胺表面活性剂
本发明的阳离子表面活性剂可以是阳离子双烷氧基化胺表面活性
剂,其通式为:
![]()
其中R1为烷基或链烯基,含碳数为C6-C18,C6-C16较好,C6
C11更好,最好为C8-C10;R2为C1-C3烷基,常选用甲基;R3和
R4可独立变化,常选自氢(最好)、甲基和乙基;X-为阴离子,如氯、
溴、甲基硫酸根、硫酸根等等,其作用是能提供电中性。A和A′可独立
变化,各自选自C1-C4烷氧基,尤其是乙氧基(即-CH2CH2O-)、
丙氧基、丁氧基及由此组成的混合体;p取值为1~30,1~4较好,
q取值1-30,1-4较好,最好p和q均为1。
最优选的阳离子双烷氧基化胺表面活性剂的结构式为:
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其中R1为C6-C18烃基及其混合物,尤其选用C6、C8、C10、C12、
C14烷基及其混合物。X为一种易得的阴离子以平衡电荷,常选用氯化
物。参考上述一般阳离子双烷氧基化胺结构,在所用的化合物中R1来自
C12-C14烷基脂肪酸,R2为甲基以及ApR3和A′qR4分别为单乙氧基。
其它适用的双烷氧基化胺阳离子表面活性剂的结构式为:
![]()
其中R1为C6-C18烃基,常选用C6-C14烷基,独立取值p为1~3,
q为1~3;R2为C1-C3烷基,常选用甲基;X为阴离子,尤其是氯
或溴。
上述类型的其它化合物包括下列情况:其中乙氧基(CH2CH2O)
单位(EO)可被基团如丁氧基(Bu)、异丙氧基[CH(CH3)CH2O]和
[CH2CH(CH3)O](i-Pr)或正丙氧基(Pr)取代,以及EO和/或Pr
和/或i-Pr的混合基团取代。
根据本发明,当阳离子双烷氧基化胺类表面活性剂用于粒状洗涤剂
组合物时,其中烃基取代基R1为C6-C11,优选C8或C10,原因是与
更长的链相比它们在冷水条件下可提高洗衣颗粒的溶解速率。
用于本发明洗涤剂组合物中的阳离子双烷氧基化胺类表面活性剂占
洗涤剂组合物的重量百分比范围是0.1~20%,0,4~7%较好,优选
0.5~3.0%
碱源
根据本发明,洗涤剂组合物的碱源能与水中的酸源反应产生气体。
通常该气体为二氧化碳,因此该碱是一种碳酸盐或一种合适的碳酸盐衍
生物。
本发明洗涤剂组合物中碱源的重量百分比范围是2~75%,5~
60%较好,最好为10~30%。当碱源存在于附聚化的洗涤剂颗粒中时,
该附聚物常含有10~60%的碱源。
具体应用中所述碱源是碳酸盐。优选的碳酸盐的实例是碱金属和碱
土金属碳酸盐,如碳酸钠、碳酸氢盐与倍半碳酸盐,及其与超细碳酸钙
形成的混合物,这已在德国专利2,321,001(1973年11月15日公布)中
说明。碱金属过碳酸盐也是适用的碳酸盐类,并在本申请“无机过水合
物盐”部分详细说明。
碱源也可含有其它成份,如硅酸盐。适用的硅酸盐包括水溶性硅酸
钠,其中SiO2与Na2O配比为1.0~2.8,选用比例为1.6~2.0较好,
最佳选用比例为2.0。硅酸盐可以是无水盐或含水盐形态。具有SiO2∶
Na2O为2.0的硅酸盐是最佳的硅酸盐。碱金属过硅酸盐也是适用的硅酸
盐。
熟悉本技术领域的专业人员对其它适用的来源是熟知的。
酸源
根据本发明,酸源存在于洗涤剂组合物中,它能与水中碱源反应产
生气体。
酸源在洗涤剂组合物中的重量百分比按以下排列顺序趋于最佳:
0.1~50%、0.5~25%、1~12%、1~7%、2~5%。本发明具
体应用中酸源一般占组合物重量的1~3%,通常用3%。
选用80%或80%以上的酸源的粒径范围是150μm~710μm,其
中至少37%(重量)酸源的粒径在350μm或350μm以下较好。选用
100%酸源的粒径在710μm或710μm以下是不必要的,只要前述标准
能够达到即可。另一种选择是大于38.0%,常用38.7%的粒状酸源的粒
径在350μm或350μm以下。
酸源粒径大小可通过在泰勒系列筛号上过筛酸源样本计算出来。例
如,泰勒标准筛号100相当于孔径大小为150μm。因此可根据筛号孔径
大小对应于获得的重量分数作图。
酸源可以是合适的有机酸、矿物酸或无机酸、或其衍生物、或其混
合物。酸源可以是单、双或三质子酸。选用的衍生物包括酸的盐或酯。
酸源优选非吸湿性的,这可改善储存稳定性。但一水合酸源是可以使用
的。有机酸及其衍生物也被选用。酸优先选择水溶性的。适用的酸包括
柠檬酸、戊二酸、酒石酸、琥珀酸或己二酸、磷酸二氢钠、硫酸氢钠、
硼酸,及其盐或酯。柠檬酸被特别选用。
另外的洗涤剂成份
本发明的洗涤剂组合物也含有另外的洗涤剂成份。这些另外成份的
特性和所加入的量取决于所述组合物的物理形态和选用水洗操作的性
质。
本发明的洗涤剂组合物最好含有一种或多种另外的成份,它们系选
自其他的表面活性剂、漂白剂、助洗剂、有机多聚物、酶、泡沫抑制剂、
石灰皂分散剂、污垢悬浮和抗沉淀剂以及腐蚀抑制剂。
烷氧基化非离子表面活性剂
实质上任一种烷氧基化非离子表面活性剂均是适用的。这里优选乙
氧基和丙氧基化非离子表面活性剂。
所用的烷氧基化表面活性剂系选自几类非离子缩合物,如烷基苯
酚、非离子乙氧基化醇、非离子乙氧基/丙氧基化脂肪醇、非离子乙氧基
/丙氧基化物与丙二醇的缩合产物,非离子乙氧基化物与环氧丙烷/乙二胺
加成物的缩合产物。
非离子烷氧基化醇表面活性剂
脂族醇与1~25摩尔环氧化物,特别是环氧乙烷和/或环氧丙烷的
缩合产物是适用的。脂族醇的烷基链可以是直链或支链的伯或仲烷基,
一般含有C6-C22。特别优选由C8-C20烷基的醇与2~10倍摩尔
的环氧乙烷的缩合产物。
非离子多羟基脂肪酸酰胺表面活性剂
适用的多羟基脂肪酸酰胺的结构式为:R2CONR1Z,其中R1为H、
C1-C4烃基、2-羟乙基、2-羟丙基、乙氧基、丙氧基及其混合物,
一般选择C1-C4烷基,选择C1或C2烷基更好,最佳选择C1烷基(即
甲基);R2为C5-C31烃基,一般选择C5-C19直链烷基或链烯基,
选择直链C9-C17烷基或链烯基更好,最佳选择直链C11-C17烷基或
链烯基,或由此组成的混合物;Z是多羟基烃,其直链烃链上至少与三
个羟基直接相连,或为其烷氧基衍生物(常用乙氧基或丙氧基化衍生
物)。Z常选自还原胺化反应中的还原性糖,Z优选为糖基(glycityl)。
非离子脂肪酸酰胺表面活性剂
合适的脂肪酸酰胺表面活性剂的结构式为:R6CON(R7)2,其中R6
为C7-C21烷基,常用C9-C17烷基;R7可分别选自氢、C1-C4烷
基、C1-C4羟烷基,以及-(C2H4O)xH,其中x取值1~3。
非离子烷多糖表面活性剂
适用的烷多糖已在U.S.专利4,565,647(Llenado,1986年1月
21日颁发)中说明。该类化合物含有C6-C30疏水基团和一个多糖,如
一种多糖苷,含有1.3至10个糖单位的亲水基团。
优选的烷基多糖苷的结构式为:
R2O(CnH2nO)t(giycosyl)x
其中R2选自烷基、烷苯基、羟烷基、羟烷苯基及其混合物,其中烷基含
C10-C18;n取值2或3;t取值0~10,x取值1.3~8。glycosyl
基优选来自葡萄糖。
两性表面活性剂
适用的两性表面活性剂包括胺氧化物表面活性剂和烷基两性羧酸。
适用的胺氧化物结构式为:R3(OR4)xN0(R5)2,其中R3选自烷基、
羟烷基、酰氨基丙基和烷苯基及其混合物,它们均含有C8-C26;R4
为含C2-C3的链烯基或羟基链烯基,以及由此形成的混合物;x取值
0~5,常取0~3;R5各自为含C1-C3的烷基或羟烷基,以及含1~
3个环氧乙烷基团的聚环氧乙烷。优选C10-C18烷基二甲胺氧化物和
C10-C18酰氨基烷基二甲胺基氧化物。
适用的烷基两性羧酸的实例是Miranol(TM)C2M Conc.,由
Miranol公司(Dayton,NJ.)生产。
两性离子表面活性剂
按照本发明,可以将两性离子表面活性剂加到洗涤剂组合物或其组
分中。这些表面活性剂来源广泛,可以为仲和叔胺衍生物、杂环仲和叔
胺衍生物、季铵衍生物、季鏻或叔锍化合物。甜菜碱和sultaine表面活
性剂是典型应用的两性离子表面活性剂。
适用的甜菜碱类化合物结构式为:R(R′)2N+R2COO-,其中R为C6
-C18烃基,R′各自为典型的C1-C3烷基,R2为C1-C5烃基。选用
的甜菜碱是C12-C18二甲基-己酸铵和C10-18酰基酰氨基丙烷(或乙
烷)二甲基(或二乙基)甜菜碱。复合的甜菜碱表面活性剂也是适用的。
水溶性助洗剂化合物
本发明的洗涤剂组合物最好含有水溶性助洗剂化合物,其占所述组
合物的重量百分比为1~80%较好,占10~70%更好,最佳占20~
60%。
适用的水溶性助洗剂化合物包括水溶性单体多羧酸盐,或其酸形
式,同型或共聚体多羧酸或其盐,其中多羧酸含有相距不超过两个碳原
子的至少两个羧基。此外该类化合物还有硼酸盐、磷酸盐及上述物质组
成的混合物。
尽管由于价格和性能原因通常优选单体多羧酸盐作为助洗剂,但羧
酸盐或多羧酸盐助洗剂可以是单体或低聚体。
适用的含有一个羧基的羧酸盐包括水溶性乳酸盐、甘醇酸盐及其醚
衍生物。含有两个羧基的多羧酸盐包括水溶性琥珀酸盐、丙二酸盐、(亚
乙基二氧基)二乙酸盐、马来酸盐、二甘醇醇酸盐、酒石酸盐、丙醇二
酸盐、富马酸盐,以及醚羧酸盐和亚磺酰羧酸盐。含有三个羧基的多羧
酸盐特另包括水溶性柠檬酸盐、乌头酸盐、柠康酸盐,以及琥珀酸盐衍
生物,如在英国专利1,379,241中说明的羧甲氧基琥珀酸盐,在英国专
利1,389,732中说明的乳氧琥珀酸盐,在荷兰专利申请7205873中说明
的氨基琥珀酸盐,以及在英国专利1,387,447中说明的氧代多羧酸盐,
如2-氧杂-1.1.3-丙烷三羧酸盐。
含有四个羧基的多羧酸盐包括在英国专利1,261,829中公开的氧代
二琥珀酸盐,1,1,2,2-乙烷四羧酸盐,1,1,3,3-丙烷四羧酸盐和1,1,
2,3-丙烷四羧酸盐。含磺基取代基的多羧酸盐包括在英国专利1,398,
421、1,398,422和美国专利3,936,448中公开的磺基琥珀酸盐衍生物,
以及在英国专利1,439,000中说明的磺化热解的柠檬酸盐。优选的多羧
酸盐为每摩尔分子中含有直到三个羧基的羟基羧酸盐,尤其是柠檬酸
盐。
硼酸盐助洗剂以及在洗涤剂储存或洗涤条件下能产生硼酸盐的含有
硼酸盐形成物的助洗剂,均为适用的水溶性助洗剂。
适用的水溶性磷酸盐助洗剂的实例有三聚磷酸碱金属盐,焦磷酸的
钠盐、钾盐和铵盐,原磷酸的钠盐和钾盐,以及磷酸多金属钠盐(聚合
度范围是6~21),还有肌醇六磷酸盐。
部分可溶或不可溶性助洗剂化合物
本发明的洗涤剂组合物可以含有部分可溶或不可溶性助洗剂化合
物,它占所述组合物的重量百分比为1~80%较好,占10~70%更好,
最佳占20~60%。
主要的水不可溶性助洗剂的实例包括硅铝酸钠。
适用的硅铝酸盐沸石的单元式为:Naz[(AlO2)z(SiO2)y]·xH2O,其
中z和y至少为6;z与y的摩尔比例范围是1.0~0.5;x至少为5,
为7.5~276较好,为10~264更好。硅铝酸盐呈水合物形式,一般含
键合水10~28%,优选18~22%。
硅铝酸盐沸石可以是天然物质,但优选合成衍生物。合成的晶状硅
铝酸盐离子交换材料以沸石A、沸石B、沸石P、沸石X、沸石HS,
以及它们混合物的名称可以买到。沸石A具有下式,
Na12[AlO2)12(SiO2)12]·xH2O
其中x取值20~30,特别取27。沸石X具有下式,
[(AlO2)86(SiO2)106]·276H2O优选应用的晶状分层硅酸盐具有以下通式,
NaMSixO2x-1·yH2O其中M为钠或氢,x取值1.9~4,y取值0~20。该类晶状分层硅酸
钠已在专利EP-A-0164514中说明,其制备方法已在专利DE-A
-3417649和DE-A-3742043中公开。在此,式中x取值常为2,3或
4,优选2。最好的材料是δ-Na2Si2O5,它可从Hoechst AG按NaSKS
-6名称购得。
有机过氧酸漂白系统
本发明的洗涤剂组合物所具有的一个特征是有机过氧酸漂白系统。
具体应用中该漂白系统含有过氧化氢和有机过氧酸漂白剂前体化合物。
有机过氧酸的制备可通过所述前体与过氧化氢反应进行。所用过氧化氢
包括无机过水合物漂白剂。另一个具体例子是将预制的有机过氧酸直接
加到所述组合物中。含有过氧化氢、有机过氧酸前体与预制的有机过氧
酸混合体的组合物也受到人们的重视。
无机过水合物漂白剂
无机过水合物盐是过氧化氢的来源。这些盐通常以碱金属形式加
入,其占组合物的重量百分比一般为1~40%,占2~30%较好,最
好占5~25%。
无机过水合物盐的实例包括过硼酸盐、过碳酸盐、过磷酸盐、过硫
酸盐和过硅酸盐。所述无机过水合物盐通常为碱金属盐。所述无机过水
合物盐包括不加保护的结晶固体。但对某些过水合物盐来讲,这种粒状
组合物的优选实例是采取包衣的形式,这可对该类粒状盐产品提供更佳
的储存稳定性。适用的包衣材料包括无机盐,如碱金属硅酸盐、碳酸盐、
硼酸盐及其混合物,或有机物,如蜡、油或脂肪皂。
过硼酸钠是优选的过水合物盐,其单水合物的标准式为
NaBO2H2O2,四水合物的标准式为NaBO2H2O2·3H2O。
碱金属过碳酸盐,特别是过碳酸钠是优选过水合物盐。过碳酸钠是
具有式2Na2CO3·3H2O2的加成化合物,市售的为晶状固体。
过氧单过硫酸钾作为是用于洗涤剂组合物的另一种无机过水合物
盐。
过氧酸漂白剂前体
过氧酸漂白剂前体是能与过氧化氢进行全水解反应以制备出过氧酸
的一类化合物。过氧酸漂白剂前体化合物一般可用以下式表示:
O
X-C-L
其中L为离去基团,X为必需的任一功能团,经过全水解反应,产生的
过氧酸的结构为
O
X-C-OOH
过氧酸漂白剂前体化合物占洗涤剂组合物的重量百分比0.5~20%
较好,占1~15%更好,最好占1.5~10%。
适用的过氧酸漂白剂前体化合物通常含有一个或多个N-或O-酰
基,这使前体的来源广泛。适用的种类有酸酐、酯、酰亚胺、内酰胺、
咪唑和肟的酰化衍生物。该类中有用化合物的实例已在专利GB-A-
1586789中公开。适用的酯类在专利GB-A-836988,864798,
1147871,2143231和EP-A-0170386中公开。
离去基团
离去基团(下面以L基团表示)须有足够活性,以便使全水解反应
在最佳时间范围(即一个洗涤操作)内发生。但如果L太活泼,那么该
活化剂用于漂白剂组合物中就难以稳定。
优选的L基团系选自以下一组及其混合物。
![]()
和
![]()
其中R1含C1-C14的烷基、芳基或烷芳基,R3为含C1-C8的烷基
链,R4为H或R3,Y为H或一个增溶基团。R1、R3和R4中的任一
个实质上可被任一功能团(如烷基、羟基、烷氧基、卤素、胺、亚硝酰
基、酰胺和铵或烷基铵基团)取代。
优选的增溶基团有-SO3-M+,-CO2-M+,-SO4-M+,-N+(R3)4X-
和O<-N(R3)3,最好的是-SO2-M+和CO2-M+,其中R3为含C1-C4
的烷基链,M是可增加漂白活性剂溶解性的阳离子,X是可增加漂白活
性剂溶解性的阴离子。M是碱金属、铵或取代的铵阳离子较好,而钠和
钾最好;X为卤化物、氢氧化物、甲基硫酸盐或乙酸盐阴离子。
烷基过羧酸漂白剂前体。
烷基过羧酸漂白剂前体经全水解产生过羧酸。该类较好的前体经全
水解可产生过乙酸。
优选的酰亚胺类烷基过羧酸前体化合物包括N,N,N',N'四乙酰化
亚烷基二胺,其中亚烷基含C1-C6,特别是其中亚烷基含1,2和6
个碳原子的化合物。四乙酰乙二胺(TAED)是特别优选的。
其它优选的烷基过羧酸前体有:3,5,5-三甲基己酰氧苯磺酸钠盐
(iso-NOBS),壬酰氧苯磺酸钠(NOBS),乙酰氧苯磺酸钠(ABS)
和五乙酰葡萄糖。
酰胺取代的烷基过氧酸前体
酰胺取代的烷基过氧酸前体化合物是适用的,它包括具有以下通式
的化合物,
或
![]()
其中R1为C1-C14烷基,R2为C1-C14亚烷基,R5为H或C1-C10
烷基,L实质上为任一离去基团。该类酰胺取代的漂白活化剂化合物已
在专利EP-A-0170386中说明。
过苯甲酸前体
过苯甲酸前体化合物经全水解产生过苯甲酸。适用的氧-酰化过苯
甲酸前体化合物包括取代和未取代的苯甲酰氧苯磺酸盐,山梨醇、葡萄
糖和所有糖类与苯甲酰化剂反应得到的苯甲酰化产物,以及酰亚胺类,
其中有N-苯甲酰琥珀酰亚胺,四苯甲酰乙二胺和N-苯甲酰取代的
脲。适用的咪唑类过苯甲酸前体有N-苯甲酰咪唑和N-苯甲酰苯并咪
唑。其它有用的含N-酰基的过苯甲酸前体包括N-苯甲酰吡咯烷酮、
二苯甲酰牛磺酸和苯甲酰焦谷氨酸。
阴离子过氧酸前体
阳离子过氧酸前体化合物经全水解生成阳离子过氧酸。制备阳离子
过氧酸前体,一般可用正电荷功能团取代合适过氧酸前体化合物的过氧
酸部分,这种正电荷功能团有例如铵或烷铵基团,优选乙基或甲基铵。
阳离子过氧酸前体通常与合适的阴离子(如卤化物离子)一起以盐的形
式存在于固相洗涤剂组合物中。
用阳离子取代的过氧酸前体化合物可以是过苯甲酸及其取代衍生
物,还有上面介绍的前体化合物。此外,过氧酸前体化合物可以是烷基
过羧酸前体化合物或上面介绍的酰胺取代的烷基过氧酸前体。
阳离子过氧酸前体在许多专利中均有介绍,如U.S.4,904,406;4,
751,015;4,988,451;4,397,757;5,269,962;5,127,852;5,093,
022;5,106,528;U.K.1,382,594;EP 475,512;458,396;284,
292以及JP 87-318,332。
优选的阳离子过氧酸前体的实例已在下面的专利中介绍,如U.K.
专利申请9407944.9和U.S.专利申请08/298903,08/298650,08/298904
和08/298906。
适用的阳离子过氧酸前体包括铵或烷基铵取代的烷基或苯甲酰氧苯
磺酸盐、N-酰化己内酰胺和单苯甲酰四乙酰葡萄糖苯甲酰过氧化物。
优选的N-酰化己内酰胺类的阳离子过氧酸前体有三烷基铵亚甲基苯甲
酰己内酰胺和三烷基铵亚甲基烷基己内酰胺。
苯并噁嗪类有机过氧酸前体
适用的苯并噁嗪类前体化合物(尤其是具有下式的该类化合物)已
在专利EP-A-332,294和EP-A-482,807中介绍,
![]()
其中R1为H、烷基、烷芳基、芳基或芳烷基。
预制的有机过氧酸
除了有机过氧酸漂白剂前体化合物之外,或作为另一选择,有机过
氧酸漂白剂系统可以含有一种预制的有机过氧酸,它通常占洗涤剂组合
物重量的1~15%,占1~10%较好。
优选的有机过氧酸类化合物是具有下面通式的酰胺取代化合物:
或
![]()
其中R1为C1-C14烷基、芳基或烷芳基,R2为C1-C14亚烷基、亚芳
基和烷基亚芳基,R5为H或C1-C10烷基、芳基或烷芳基。该类酰胺
取代的有机过酸类化合物在专利EP-A-0170386中已有说明。
其它的有机过氧酸包括二酰基和四酰基过氧化物,尤其是二过氧十
二烷二酸、二过氧十四烷二酸、和二过氧十六烷二酸。单和双过壬二酸、
单和双过十三烷二酸和N-邻苯二甲酰氨基过氧己酸也是适用的。
漂白催化剂
本发明组合物中可任意地有含过渡金属的漂白催化剂。该催化剂一
个适用的催化系统含有确定漂白催化活性的重金属阳离子,如铜、铁或
锰阳离子,还有几乎无催化活性的辅助金属阳离子,如锌或铝阳离子,
此外还有对催化和辅助金属阳离子具有确定稳定常数的螯合剂,如乙二
胺四乙酸。
其它类型的漂白催化剂有锰复合物,它已在专利U.S.5,246,621和
U.S.5,244,594中介绍。所述催化剂的优选实例有:MnⅣ2(u-O)3(1,4,7
-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷)2-(PF6)2、MnⅢ2(u-O)1(u-OAc)2(1,4,
7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷)2-(ClO4)2、MnⅣ4(u-O)6(1,4,7-
三氮杂环壬烷)4-(ClO4)2、MnⅢMnⅣ4(u-O)1(u-OAc)2-(1,4,7-三甲基
-1,4,7-三氮杂环壬烷)2-(ClO4)3、以及由此形成的混合物。其它的催
化剂参见欧洲专利申请公开号549,272。适用的其它配位体有:1,5,9
-三甲基-1,5,9-三氮杂环十二烷,2-甲基-1,4,7-三氮杂环壬
烷,2-甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷,1,2,4,7-四甲基-1,4,7-
三氮杂环壬烷,以及它们的混合物。
适用的漂白催化剂的实例参见专利U.S.4,246,612和U.S.5,227,
084。介绍单核锰(Ⅳ)复合物的专利有U.S.5,194,416,其中的复合
物是Mn(1,4,7三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷)(OCH3)3-(PF6)。另
一类型的漂白催化剂是锰(Ⅲ)和/或(Ⅳ)与配位体形成的水溶性复
合物,其中的配位体是非羧酸聚羟基化合物,它含有至少三个连续的
C-OH基团,详细内容可见专利U.S.5,114,606。其它的实例有双核锰
与四-N-配位基和双-N-配位基,如N4MnⅢ(u-O)2MnⅣN4)+和
[Bipy2MnⅢ(u-O)2MnⅣbipy2]-(ClO4)3生成的复合物。
其他适用的漂白催化剂在一些专利中均有介绍,如EP专利申请号
408,131(钴复合物催化剂),EP专利申请号384,503和306,089(金
属卟啉催化剂),U.S.4,728,455(锰/多配位基催化剂),U.S.4,711,
748和EP专利申请号224,952(硅铝酸盐上的吸收锰催化剂),U.S.4,
601,845(具有锰、锌和镁盐的硅铝酸盐载体),U.S.4,626,373(锰
配位体催化剂),U.S.4,119,557(正铁复合物催化剂),德国专利2,
054,019(钴螯合剂催化剂),加拿大专利866,191(含过渡金属的盐),
U.S.4,430,243(与锰阳离子和非催化金属阳离子的螯合剂),U.S.4,
728,455(葡糖酸锰催化剂)。
重金属离子螯合剂
本发明的洗涤剂组合物最好含有重金属离子螯合剂作为一个成份。
重金属离子螯合剂是指螯合重金属离子的成份。所述成份对钙和镁也有
螯合作用,但它们对键合重金属离子如铁、锰和铜具有选择性。
重金属离子螯合剂通常占所述组合物的重量百分比为0.005%~
20%,占0.1~10%较好,最好占0.5~5%。
适用的重金属离子螯合剂包括有机磷酸盐,如氨基亚烷基聚(亚烷
基磷酸盐)、碱金属乙烷1-羟基二磷酸盐和次氨基三亚甲基磷酸盐。
上述种类中优选的有二亚乙基三胺五(亚甲基磷酸盐),乙二胺三
(亚甲基磷酸盐),六亚甲基二胺四(亚甲基磷酸盐)和羟基亚乙基1,1
-二磷酸盐。
其它适用的重金属离子螯合剂有:次氮三乙酸和聚氨基羧酸,如乙
二胺四乙酸,亚乙基三胺五乙酸、乙二胺二琥珀酸、乙二胺双戊二酸、2
-羟基亚丙基二胺双琥珀酸及其盐。特别优选的是乙二胺-N,N′-双琥
珀酸(EDDS)或其碱金属、碱土金属、铵或取代的铵盐,以及它们的
混合物。
其它适用的重金属离子螯合剂有亚氨基二乙酸衍生物,如2-羟乙
基二乙酸或甘油亚氨基二乙酸,详见专利EP-A-317,542和EP-A
-399,133。亚氨基二乙酸-N-2-羟丙基磺酸和天冬氨酸N-羧甲
基N-2-羟丙基-3-磺酸螯合剂也是适用的,详见专利EP-A-
516,102。β-丙氨酸-N,N′-二乙酸、天冬氨酸-N,N′-二乙酸、天
冬氨酸-N-单乙酸和亚氨基二琥珀酸螯合剂也是适用的,详见专利EP
-A-509,382。
专利EP-A-476,257介绍了合适的以氨基为基础的螯合剂。专
利EP-A-510,331介绍了由胶原蛋白、角蛋白和酪蛋白衍生的合适
的螯合剂,专利EP-A-528,859介绍了合适的烷基亚氨基二乙酸螯
合剂。二吡啶甲酸和2-膦酰丁烷-1,2,4-三羧酸也是适用的。甘氨
酰胺-N,N′-二琥珀酸(GADS),乙二胺-N,N′-双戊二酸
(EDDG)和2-羟亚丙基二胺-N,N′-二琥珀酸(HPDDS)也是适
用的。
酶
用于洗涤剂组合物的另一个较好的成份是一种或多种外加的酶。
优选的外加酶有市场上可以买得到的脂酶、角质酶、淀粉酶、中性
和碱性蛋白酶、酯酶、纤维素酶、果胶酶、乳糖酶和过氧化酶,这些酶
可容易加入到洗涤剂组合物中。适用的酶在专利U.S.3,519,570和3,533,
139中有详细说明。
优选的市售蛋白酶包括以下述商品名称出售的蛋白酶:Alcalse,
Savinase,Primase,Durazvm和Esperase(由Novo Industries A/S
出品,丹麦);Maxatase,Maxacal和Maxapem(由Gist-Brocades
出售);以及由Genencor International出售的蛋白酶;Opticlean和
Optimase(由Solvay Enzymes出售)。可以将蛋白酶加到本发明组合
物中,活性酶占组合物重量的0.0001~4%。
优选的淀粉酶包括例如α-淀粉酶,它是从B型地衣形菌素的特殊
菌株获得的,详见专利GB-1,269,839。优选的市售淀粉酶包括以下
述商品名称出售的淀粉酶:Rapidase(由Gist-Brocades出售)、
Termamyl和BAN(由Novo Industries A/S出售)。可以将淀粉酶
加到本发明组合物中,活性酶占组合物的0.0001%~2%。
脂解酶可以存在于组合物中,其活性脂解酶占组合物重量的
0.0001~2%,占0.001~1%较好,最好占0.0001%~0.5%。
脂酶可来源于真菌或细菌,例如产生脂酶的菌株有腐质霉属、
Thermomvces属或假单胞菌属,后者包括类产碱假单胞菌或荧光假单胞
菌。来自于这些菌株化学或遗传修饰的突变体的脂酶也是适用的。优选
的一种脂酶来自类产碱假单胞菌,这在专利EP-B-0218272中有说
明。
另一优选的脂酶是经克隆Humicola lanuginosa的基因,并在宿主
Aspergillus oryza中表达该基因获得的,这在专利申请EP-A
0258068中有介绍。该酶由丹麦Novo Industri A/S,Bagsvaerd进行销
售,商品名为Lipolase。该脂酶也在专利U.S.4,810,414(Huge
Jensen等,1989年3月7日颁布)中有说明。
有机多聚化合物
有机多聚化合物是优选的本发明洗涤剂组合物的外加成份,最好以
粒状形式存在,并且它们可以与其它粒状组分键合而起作用。有机多聚
化合物实质上是指在洗涤剂组合物中通常用作分散剂、抗沉淀剂和污垢
悬浮剂的任一聚合的有机化合物,包括可用作粘土絮凝剂的任一高分子
量有机多聚化合物。
在本发明洗涤剂组合物中有机多聚化合物占组合物重量的0.1~
30%,占0.5%~15%较好,最好占1%-10%。
有机多聚化合物的实例包括水溶性有机同型或共聚多羧酸及其盐,
其中多羧酸含有至少两个羧基,它们各自相隔不超过两个碳原子。后一
类型的多聚体已在专利GB-A-1,596,756中公开。这类盐的实例有
分子量2000~5000的聚丙烯酸盐和与马来酸酐的共聚体,该共聚体的
分子量为20,000至100,000,尤其为40,000至80,000。
聚氨基化合物是有用的,它们可由天冬氨酸得到,具体参见专利EP
-A-305282、EP-A-305283和EP-A-351629。
含选自单体马来酸、丙烯酸、聚天冬氨酸和乙烯醇的三元共聚物,
尤其是平均分子量为5,000至10,000的三元共聚物也是适用的。
适合加入洗涤剂组合物的其他有机多聚化合物有纤维素衍生物,如
甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素。
其他适用的有机多聚化合物有聚乙二醇,一般选其分子量为1000
10000,常选取2000至8000,最常选用为4000左右。
另一个有机物(它们是优选的粘土分散剂/抗沉淀剂)是具有下式的
乙氧基化阳离子单胺和二胺,
![]()
其中X为非离子基团,选自H、C1-C4烷基或羟烷基酯或醚基团,以
及它们的混合物,a取值0~20,常取值0~4(即亚乙基、亚丙基、
亚己基),b取值1或0;对于阳离子单胺(b取0),n至少为16,
一般范围是20~35;对于阳离子单胺(b=1),n至少为12,一般
范围是12~42。
这里应用的其它分散剂/抗沉淀剂可参见专利EP-B-011965和
U.S.4,659,802、U.S.4,664,848。
泡沫抑制系统
当用于机器洗涤时,本发明的洗涤剂组合物所含有的泡沫抑制系统
占组合物重量的0.01~15%较好,占0.05~10%更好,最好占0.1~
5%。
适用的泡沫抑制系统基本上含有任一已知的抗泡沫化合物,例如硅
氧烷类抗泡沫化合物和2-烷基醇类抗泡沫化合物。
抗泡沫化合物这里是指可用于抑制洗涤剂组合物的溶液所产生的泡
沫或肥皂泡的任一化合物或化合物的混合物,尤其是抑制在洗涤剂溶液
搅动时易产生的泡沫。
特别优选的抗泡沫化合物是硅氧烷类抗泡沫化合物,包括硅氧烷成
分这里定义为抗泡沫化合物。所述硅氧烷类抗泡沫化合物含有硅成分。
这里所用的术语“硅氧烷”在整个工业界包括含有硅氧烷单元和不同类
型烃基的各种相对较高分子量的多聚体。优选的硅氧烷抗泡沫化合物是
硅氧烷,尤其是具有三甲基硅末端封闭单元的聚二甲基硅氧烷。
其它适用的抗泡沫化合物有单羧基脂肪酸及其可溶性盐,详见专利
U.S.2,954,347(Wayne St.John,1960年9月27日颁布)。这些化
合物用作泡沫抑制剂,一般含有C10-C24烃基链,通常为C12-C18。
适用的盐包括碱金属盐,如钠、钾、和锂盐,以及铵和链烷醇铵盐。
其它适用的抗泡沫化合物包括例如高分子量脂肪酯(即脂肪酸甘油
三酯)、一价醇的脂肪酸酯,C18-C40酮(如硬脂酮)N-烷基氨基
三嗪,如三至六烷基蜜胺或二至四烷基二胺氯三嗪,它是氰尿酰氯与两
或三摩尔的含有C1-C24伯或仲胺环氧丙烷、双硬脂酸酰胺和单硬脂酰
二碱金属(即Na、K、Li)磷酸盐和磷酸酯形成的产物。
优选的泡沫抑制系统包括
(a)抗泡沫化合物,常选用硅氧烷抗泡沫化合物,最好是含有以下成
份的硅氧烷抗泡沫化合物,
(ⅰ)聚二甲基硅氧烷,它占硅氧烷抗泡沫化合物重量的50~99%,
通常选用范围是75~95%;
(ⅱ)二氧化硅,它占硅氧烷/二氧化硅抗泡沫化合物重量的1~50%,
通常选用5~25%。
将所述硅氧烷/二氧化硅抗泡沫化合物按重量5~50%,常选用10~
40%加入。
(b)分散剂化合物,最好含有硅氧烷甘醇斜脉共聚体,该共聚体中聚
氧亚烷基含量为72-78%,并且环氧乙烷与环氧丙烷的比例为1∶0.9~
1∶1.1,其含量为0.5~10%,通常为1-10%(按重量计);最常用
的该共聚体商品名为DCO 544,是由DOW Corning公司销售。
(c)隋性载体流体化合物,最好含有C16-C18乙氧化乙醇,其中乙氧
化的程度是5~50,通常为8~15,其含量是5~80%,常用范围是
10~70%(按重量计)。
专利EP-A-0210731中介绍了常用的粒状泡沫抑制系统,该系
统含有硅氧烷抗泡沫化合物和有机载体材料,其熔点范围是50~85℃,
该有机载体材料含有由甘油和C12-C20脂肪酸组成的单酯。专利EP-
A-0210721介绍了其它优选的粒状泡沫抑制系统,其中有机载体材料
为含C12-C20的脂肪酸或醇类,或为它们的混合物,该有机载体材料的
熔点为45℃~85℃。
粘土软化系统
洗涤剂组合物可以含有粘土软化系统,该系统是包括粘土无机化合
物与任一种粘土絮凝剂组成。
粘土无机化合物优选一种绿土粘土化合物。该绿土粘土已在U.S.3,
862,058,U.S.3,948,790,U.S.3,954,632和U.S.4,062,647中介
绍。EP A-299,575和EP-A-313,146(Procter和Gamble公
司)介绍了适用的有机多聚的粘土絮凝剂。
多聚的染料转移抑制剂
洗涤剂组合物还可以含有多聚的染料转移抑制剂,其重量百分比一
般为0.01~10%,常用范围是0.05~0.5%。
多聚的染料转移抑制剂常选自聚胺N-氧化物多聚体、N-乙烯吡
咯烷酮和N-乙烯咪唑的共聚体、聚乙烯吡咯烷酮多聚体,以及它们的
混合物。
a)聚胺N-氧化物多聚体
适用的聚胺N-氧化物多聚体含有下面结构式表示的单元,
P
(1) Ax
R
其中P是一个可聚单元;和
O O O
A是NC、CO、C、-O-、-S-、-N-;x取值0或1;R为
脂族基团、乙氧化脂族基团、芳香基团、杂环基团或脂环基团或它们的
混合物,N-O基中的N可连接在这些基团上,或成为这些基团的一部
分。
N-O基团可以下列一般结构表示:
或
![]()
其中R1、R2和R3为脂族基团、芳香基团、杂环基团或脂环基团或它们
的混合物,x或/和y或/和z取值0或1,N-O基中的N可连接到这
些基团上或成为这些基团的一部分。N-O基团可以是可聚单元(P)
的一部分,或连接到多聚的主链上,或同时采取这两种方式。
适用的聚胺氮氧化物(其中N-O基作为可聚单元的一部分)含有
聚胺氮氧化物(其中R选自脂族基团、芳香基团、脂环基团或杂环基团)。
一类所述聚胺N-氧化物含有聚胺N氧化物基团(其中N-O基中的N
是作为R基团的一部分)。优选的N-氧化物如下,其中R为杂环基团,
如吡啶、吡咯、咪唑、吡咯烷、哌啶、喹啉、吖啶以及它们的衍生物。
其它适用的聚胺N氧化物有聚胺氧化物,其中N-O基可连接在可
聚单元上。优选的一类所述聚胺N-氧化物为包括通式I的聚胺N-氧
化物,其中R为芳香基团、杂环基团或脂环基团,所述N-O功能团的
氮是所述R基团的一部分。所述类型的实例为聚胺氧化物,其中R为杂
环化合物,如吡啶、吡咯、咪唑及其衍生物。
聚胺N-氧化物可以按几乎任意的程度聚合得到。只要材料有所期
望的水溶性和染料悬浮能力,聚合度并不重要。该类化合物的平均分子
量范围通常是$00-1000,000。
b)N-乙烯吡咯烷酮和N-乙烯咪唑的共聚体
N-乙烯吡咯烷酮和N-乙烯咪唑共聚体是适用的,其平均分子量
范围是5,000-50,000。选用的共聚体中N-乙烯咪唑与N-乙烯吡
咯烷酮的摩尔比为1∶0.2。
c)聚乙烯吡咯烷酮
洗涤剂组合物也可以采用平均分子量范围为2,500-400,000的聚
乙烯吡咯烷酮(“PVP”)。适用的聚乙烯吡咯烷酮商业产品由纽约ISP
公司和加拿大NY and Montreal公司销售,其商品名为PVPK-15(粘
度平均分子量为10,000)、PVP K-30(平均分子量40,000)、PVP
K-60(平均分子量160,000)和PVP K-90(平均分子量360,000)。
PVP K-15也由ISP公司销售。其它适用的聚乙烯吡咯烷酮有Sokalan
HP 165和Sokalan HP 12,它们是由BASF公司销售。
d)聚乙烯噁唑烷酮
洗涤剂组合物也可以采用聚乙烯噁唑烷酮作为多聚的染料转移抑制
剂。所述聚乙烯噁唑烷酮的平均分子量范围是2,500~400,000。
e)聚乙烯味唑
洗涤剂组合物也可以采用聚乙烯咪唑作为多聚的染料转移抑制剂。
所述聚乙烯咪唑优选的平均分子量范围是2,500~400,000。
荧光增白剂
洗涤剂组合物也可含有一些类型的亲水性荧光增白剂,其用量为
0.005~5%(按重量计)。
适用的亲水性荧光增白剂包括具有以下结构式的化合物:
![]()
其中R1选自苯胺基、N-2-双-羟乙基和NH-2-羟乙基;R2选
自N-2-双-羟乙基、N-2-羟乙基-N-甲胺基、吗啉代、氯和
氨基;M为形成盐的阳离子,如钠或钾。
当上述结构中R1为苯胺基、R2为N-2-双-羟乙基、M为阳离
子(如钠)时,增白剂为4,4′-双[(4苯胺基-6-(N-2-双
-羟乙基)-s-三嗪-2基)氨基] 2,2′-茋二磺酸二钠盐。这种
特殊增白剂是可以买得到的,由Ciba-Geigy公司生产,商品名为
Tinopal-UNPA-GX。Tinopal UNPA-GX为用于洗涤剂组合
物中较好的亲水性荧光增白剂。
当上述结构式中R1为苯胺基,R2为N-2-羟乙基-N-2-甲
胺基,M为阳离子(如钠)时,增白剂为4,4′-双[(4-苯胺基-6
(N-2-羟乙基-N-甲胺基)-s-三嗪-2-基)氨基]2,2′
-茋二磺酸二钠盐。这种增白剂是可以买得到的,由Ciba-Geigy公司
生产,商品名为Tinopal 5BM-GX。
当上述结构式中,R1为苯胺基,R2为吗啉代,M为阳离子(如钠)
时,增白剂为4,4′-双[(4-苯胺基-6-吗啉代-s-三嗪2-基)
氨基]2,2′-茋二磺酸钠盐。此种增白剂是可以买得到的,由Ciba-
Geigy公司生产,商品名为AMS-GX。
阳离子织物软化剂
还可以将阳离子织物软化剂加到本发明洗涤剂组合物中。适用的阳
离子织物软化剂包括水不溶性叔胺或两个长链酰胺物质,详见专利GB
-A-1514 276和EP-B-0 011 340。
阳离子织物软化剂一般加入的量为0.5~15%,常用1~5%(按
重量计)。
其它任选成份
适用于包括在本发明洗涤剂组合物中的其它任选成份有香料、色素
和填料盐,硫酸钠是优选的填料盐。
组合物的pH
本发明组合物的pH用1%蒸馏水溶液测量,pH至少应为10.0,
常选择10.0~12.5,最好为10.5-12.0。
组合物的形状
本发明的洗涤剂组合物可通过各种方法制备,包括组合物中各种成
分的干燥混合和附聚。本发明中的酸物质选用干加法。
本发明组合物可制成各种物理形状,包括粒状、片状、棒状和流体
形态。本发明组合物尤其可以制成所谓的浓缩粒状洗涤剂组合物,它适
用于通过置于装有脏织物负荷的机桶中的分散装置加到洗衣机中。
本发明中粒状组合物基本组分的平均粒径为0.1~5.0mm,但应该
是有不超过5%的颗粒直径大于1.7mm,并且有不超过5%的颗粒直径
小于0.15mm。
所定义的平均颗粒大小可以计算出来,方法是在一系列泰勒筛上将
组合物样品筛分成几个等级(一般为五级)。因此得到的重量等级可与
筛孔大小作图。平均颗粒大小可看作50%(按重量计)样品可以通过的
筛孔孔径大小。
本发明粒状洗涤剂组合物的堆积密度通常至少为600克/升,常选择
的范围是650克/升~1200克/升。堆积密度可通过一种简单的漏斗和烧
杯装置测定,该装置包括一个模制固定在基座上的锥形漏斗组成,在该
装置最低处设置了一个档板阀门,可使漏斗内含物注入漏斗下轴向对准
的圆筒形烧杯中。漏斗高130mm,内径130mm,其上端和下端各为
40mm。固定漏斗,使其下端距基座表面以上140mm处。烧杯的总高度
为90mm,内高度87mm,内径84mm,其标准体积为500ml。
为进行测定,漏斗要用手注入法装填粉末,打开档板阀门使粉末满
出烧杯。装满的烧杯从架子上移出,过量的粉末从烧杯中除去,方法是
由直边工具(如刀子)穿过杯子的上边缘。装好了的烧杯称重,所得粉
末重量值加倍后可得堆积密度,其单位是克/升。根据需要,可进行重复
测定。
表面活性剂附聚物颗粒
存在于颗粒组合物中的表面活性剂体系最好为表面活性剂附聚物颗
粒的形式,附聚物可以为薄片、小球、marume、条状、带状、但常用
粒状。加工该颗粒最常用的方法是用高活性表面活性剂浆料使粉末(例
如铝硅酸盐、碳酸盐)进行附聚,并控制生成的附聚物的粒径在限定的
范围内。这种加工方法涉及在一个或多个附聚器中使高活性表面活性剂
浆料与有效量的粉末进行混合,所述附聚器有锅式附聚器、Z-叶片混
合机,常用的是直排混合机,如由荷兰Schugi BV公司(29 Chroomstraat
8211 AS,Lelystad)和德国Gebruder Lodige Maschinenbau GmbH公
司(D-4790 Paderborn 1。Elsenerstrase 7-9,Postfach 2050)生
产的混合机。最常用的是一种高切变混合机,其商品名为Lodige CB。
通常应用含有表面活性剂的重量一般占50~90%,最好占70~
85%的高活性表面活性剂浆料。浆料可以泵入附聚器中,这要求温度足
够高,以维持可用泵抽的粘度,但也要求温度适当低,以避免所用阴离
子表面活性剂的降解。浆料的操作温度一般为50~80℃。
在本发明特别优选的实例中,洗涤剂组合物的密度大于600克/升,
并且为粉末状或粒状,其中含有大于5%(按重量计)的碱,常用碳酸
盐(碳酸氢盐)或过碳酸盐。碳酸盐可采用干法加入或通过附聚物供给。
酸常用柠檬酸(直到10%),酸可用干法加入或通过单独的颗粒加入到
产品中。
洗衣方法
本发明中洗衣机洗衣方法通常包括用洗衣机中已溶解或分散了一定
有效量本发明洗涤剂组合物的水洗液处理脏的衣物。这种洗涤剂组合物
的有效量是指在5~65升水洗液中溶解或分散了40~300克产品,这
是应用于一般的洗衣机洗衣方法中常用的产品量和水洗液的体积。
在较好的应用方面,在洗涤方法中采用了分散器。在洗涤操作开始
前,装有洗涤剂产品的分散器将洗涤剂产品引入洗衣机的圆筒中。其体
积应能容纳足够量的在洗涤方法中常用的洗涤剂产品。
一旦洗衣机配置在洗衣房中,装有洗涤剂产品的分散器就放在洗衣
机的圆筒中。当开始洗衣机的洗涤操作时,水就引入圆筒中,并且圆筒
就周期性转动。分散器的设计要求是既允许装载干的洗涤剂产品,又可
在洗涤操作时随圆筒旋转的搅动而释放洗涤剂产品,结果使产品与洗涤
水接触。
为使洗涤时能释放洗涤剂产品,分散器可具有几个使产品通过的开
口。或者分散器可由一种材料做成,该材料可渗透液体,但不渗透固体
产品,这可使溶解了的产品释放。通常,在洗涤操作开始时,洗涤剂产
品迅速地释放,从而在洗涤操作阶段洗衣机圆筒中获得瞬间局部高浓度
的洗涤剂产品。
优选的分散器可重复使用,其设计可使无水状态和洗涤操作中均保
持容器的完善性。特别优选的用于本发明洗涤剂组合物的分散器已在下
列专利中说明:GB-B-2,157,717,GB-B-2,157,718,EP
-A-0201376,EP-A-0288345和EP-A-0288346。由J.Bland
撰写的发表在《Manufacturing Chemist》(1989年11月,p 41-
46)上的论文也介绍了特别优选的分散器,该分散器使用粒状产品,即
通常称为“粒状体”类型。另一优选的应用本发明洗涤剂组合物的分散
器在专利申请WO 94/11562中有说明。
介绍特别优选分散器的专利有EP申请0343069和0343070。后者申
请介绍的分散器包括一个活动的护套,该护套为一个口袋,它从固定一
个小管的支持环上延伸下来,该小管可使口袋装上洗涤操作足够量的洗涤
剂产品。洗涤介质的一部分从小管流入口袋中,溶解洗涤产品,溶液穿
过小管向外进入洗涤介质。支持环提供防护装置,以阻止润湿的未溶产
品外溢,这种装置一般包括径向伸展的间隔层,该间隔层从一个幅轮结
构的中央凸台延伸出来,或从其中间隔层为一螺旋形状的类似结构延伸
出来。
另外,分散器可以是一个柔性的容器,如一个口袋或小盒。口袋可
以用纤维制作,其上涂有不渗水的防护性材料,以保留内含物,详见欧
洲公开专利申请号0018678。此外,分散器可用水不溶性合成多聚体材
料制备,其边缘密封并封闭,目的是在水溶液介质中形成裂口,详见欧
洲公布的专利申请号0011500,0011501,0011502和0011968。一种
方便的水易松散的封闭形式包括用水可溶粘合剂处理并密闭小盒一边,
这种密闭是用不渗水的多聚体膜完成,此膜可以是聚乙烯或聚丙烯。
组合物的包装
商业化的漂白剂组合物的成品可用任一合适的容器包装,这些容器
可用纸、硬纸板、塑料和任一种合适的层压板制成。优选的包装效果详
见欧洲专利申请号9492150.7。