專利名稱:含有n-烷氧基或n-芳氧基多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑的皂?xiàng)l組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有高清洗性能和超級(jí)皂特征的盥洗皂和洗衣皂組合物。
背景技術(shù):
洗衣皂和個(gè)人清洗皂組合物的配方設(shè)計(jì)師面臨著幾個(gè)已知的問題。這種皂可以形成各種類型的凝膠,尤其是當(dāng)在可被水接觸的環(huán)境條件下貯存使用時(shí)。然后皂軟化并變爛污。除了難看之外,這可導(dǎo)致產(chǎn)品的浪費(fèi)。一種減少皂變爛污的方法是通過降低皂中的水含量。然而,水含量減少的皂在貯存中易于裂化。因而,繼續(xù)要尋求新的方法來提供改善的洗衣用和個(gè)人護(hù)理用皂?xiàng)l組合物。
最近,使用N-烷基多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑在皂?xiàng)l配方方面已取得了大量的成功。然而,甚至這些超級(jí)表面活性劑也存在一些缺陷。例如,它們的溶解性不如最佳配方所需的高。在水中高濃度時(shí)它們難于處理和抽吸,因而在制造廠必須使用添加劑來控制其粘度。盡管與陰離子表面活性劑很相容,但總的產(chǎn)品相容性在水硬性陽離子存在下會(huì)大大減少。此外一個(gè)經(jīng)常的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)新的表面活性劑,這種表面活性劑為增加清洗效果可使表面張力降低的程度甚至比N-烷基多羥基脂肪酸酰胺的還大。
現(xiàn)已測(cè)得N-烷氧基和N-芳氧基多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑,在幾個(gè)重要的、未料到的對(duì)洗滌劑配方設(shè)計(jì)師來說具有相當(dāng)大的益處的方面,驚人地不同于其對(duì)應(yīng)的N-烷基多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑。這里的烷氧基和芳氧基取代的多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑,大大地降低了表面張力,使之在洗滌劑組合物中,甚至在低的洗滌溫度下可提供高的清洗效能。這里的表面活性劑,與常規(guī)的羧酸鹽皂以及與陰離子表面活性劑,比如烷基苯硫酸鹽和烷基硫酸鹽,甚至在水硬性陽離子比如鈣鎂離子的存在下,是極為相容的。這意味著此處的皂?xiàng)l組合物甚至在許多非磷酸鹽助洗劑會(huì)發(fā)生所謂的“助洗不足”的情況下能夠比較有效。此處的表面活性劑與相應(yīng)的N-烷基多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑相比,甚至在低溫下(5-40℃)也顯示了在水中增強(qiáng)的溶解性。這里的表面活性劑的高溶解性使它們能夠配制成濃縮皂?xiàng)l。而且,這里的表面活性劑可以容易地制作為在濃縮(或熔化物)到高達(dá)70-100%濃度的情況下的低粘度、可泵抽的溶液,這使它們?cè)谥圃鞆S易于處理。這里的表面活性劑還有提供比N-甲基多羥基脂肪酸酰胺低的起泡分布曲線的優(yōu)點(diǎn),這如愿地減少了泡沫攜帶進(jìn)入水洗浴中。
并且,本發(fā)明的表面活性劑,當(dāng)與通常的陰離子表面活性劑或與常規(guī)的肥皂結(jié)合使用時(shí),可提供具有低爛污性、適當(dāng)?shù)脑項(xiàng)l硬性與由此可減少浪費(fèi)以及在貯存中裂化傾向低的皂?xiàng)l組合物。
背景技術(shù):
Osamu Tachizawa的日本專利公開HEI 3 -246265,美國(guó)專利5 194 639,5 174 927和5 188 769及WO 9 206 171,9 206 151,9 206 150和9 205 764涉及到各種多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑及其使用。
發(fā)明概述本發(fā)明包括洗衣皂、盥洗皂?xiàng)l或類似物,它們包含一種或多種表面活性劑,典型的含量按重量百分?jǐn)?shù)計(jì),從約20%到約99%,這些表面活性劑選自合成陰離子表面活性劑和肥皂,所述皂?xiàng)l含有至少約1%(重量)通式如下的烷氧基或者芳氧基多羥基脂肪酸酰胺 其中R是C7到C21的烴基部分,R1為C2到C8的烴基部分,R2為C1到C8的烴基部分或氧化烴基部分,Z為一個(gè)具有線型鏈、至少2個(gè)羥基直接連到鏈上的多羥基烴基部分或者它的一個(gè)烷氧基化的衍生物。這里優(yōu)選的皂?xiàng)l是那些其中R是C11-C17烴基,R1是C2-C4亞烷基,特別地是-CH2CH2-(用于高級(jí)起泡皂?xiàng)l)或-CH2CH2CH2-(用于低級(jí)起泡皂?xiàng)l),R2是C1-C4烷基,尤其是甲基。當(dāng)R是C15-C17或混合的“棕櫚級(jí)分”脂肪酸時(shí),可獲得最佳的清洗效果。
個(gè)人清洗用盥洗皂?xiàng)l或織物洗滌用皂?xiàng)l,包括那些其中表面活性劑是一種C10-C18的脂肪酸皂,優(yōu)選含有至少約3%(重量),典型地3%到約20%的所說N-烷氧基多羥基脂肪酸酰胺。
個(gè)人清冼和洗衣皂?xiàng)l也包括那些其中表面活性劑是一種C10-C18硫酸化的或碘酸化的陰離子表面活性劑,優(yōu)選含有至少約3%(重量),典型地3%到約20%的所說N-烷氧基多羥基脂肪酸酰胺。這里的洗衣皂典型地也含有各種洗滌劑添加劑諸如助洗劑、酶、漂白劑等等。
本發(fā)明還包括一種制備具有前述的改進(jìn)的性能的皂?xiàng)l組合物的方法,即包括向其中加入至少約3%(重量)的所說N-烷氧基或N-芳氧基多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑。
這里的所有的百分率、比率和比例除非特別說明均以重量為基準(zhǔn)。這里所有舉出的文獻(xiàn)均引入作為參考。
發(fā)明詳述由于用一個(gè)線型的多羥基鏈代替乙氧基化鏈作為親水基,使得用于本發(fā)明實(shí)例中的N-烷氧基和N-芳氧基多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑大大不同于通常的乙氧化非離子表面活性劑。常規(guī)的乙氧化的非離子表面活性劑具有濁點(diǎn),帶有親水性較小的醚鍵。隨著溫度升高,由于熱誘導(dǎo)的乙氧化鏈的混亂度,他們變得較不易溶解、更具表面活性和更好的作用。當(dāng)溫度變低時(shí),尤其是當(dāng)洗滌時(shí)間短時(shí),乙氧化的非離子表面活性劑在很低的濃度下形成膠束,變得更易溶解,表面活性降低和使用性降低。
作為相反對(duì)比,多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑有多個(gè)強(qiáng)水合的羥基,不顯示濁點(diǎn)行為。已發(fā)現(xiàn)隨著升高溫度他們顯示Krafft點(diǎn)行為,且在升高的溫度下溶解度較高。他們也有類似于陰離子表面活性劑的臨界膠束濃度,已驚人地發(fā)現(xiàn)他們象陰離子表面活性劑一樣起凈化作用。
而且,這里的多羥基脂肪酸酰胺不同于構(gòu)成另一類多羥基非離子表面活性劑的烷基多苷(APG)。盡管不愿受理論限制,但相信區(qū)別在于多羥基脂肪酸酰胺的線型多羥基鏈與環(huán)狀的APG鏈的不同,后者阻止了在界面的緊密堆積而不能達(dá)到有效去污的效果。
關(guān)于N-烷氧基和N-芳氧基多羥基脂肪酸酰胺,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)這種表面活性劑比其N-烷基對(duì)應(yīng)物具有寬得多的溫度使用范圍,且在溫度低達(dá)5℃時(shí)它們不需或需很少量的輔助表面活性劑來增加溶解度。這種表面活性劑由于其熔點(diǎn)低也使之較容易的操作?,F(xiàn)已進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這些表面活性劑是生物可降解的。
如配方設(shè)計(jì)師已知,大多數(shù)洗衣用洗滌劑主要是用陰離子表面活性劑、有時(shí)為了去脂/油也加非離子表面活性劑來配制的。因?yàn)楸娝苤?,非離子表面活性劑對(duì)于酶、聚合物、污垢懸浮和皮膚溫和性具有甚好的效果,所以優(yōu)選洗衣用洗滌劑使用較多的非離子表面活性劑。不幸的是,常規(guī)的非離子表面活性劑在短洗滌時(shí)間內(nèi)于較冷的水中不能很好地去污。
現(xiàn)也已發(fā)現(xiàn),這里的N-烷氧基和N-芳氧基多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑,比常規(guī)的非離子表面活性劑提供另外的如下好處a.大大增強(qiáng)新酶象纖維素酶和脂肪酶的穩(wěn)定性和有效性,以及改善去污聚合物的效能;b.大大減少?gòu)娜旧目椢锷舷聪氯玖希^少染料移染到白地上;c.更好的耐硬水性;d.更好地使油脂污垢懸浮,較少地再沉積到織物上面;e.往皂?xiàng)l中摻入較高含量的多羥基酰胺表面活性劑的能力。
這里使用的N-烷氧基和N-芳氧基多羥基脂肪酸非離子表面活性劑包括下式的酰胺 其中R是C7-C21烴基,最好C9-C17烴基,包括直鏈的(最好的),支鏈的烷基和鏈烯基,以及取代的烷基和鏈烯基,例如12-羥基油酸基,或其混合物;R1是C2-C8的烴基,包括直鏈的、支鏈的和環(huán)狀的(包括芳基)烴基,最好是C2-C4亞烷基,即-CH2CH2-,-CH2CH2CH2-和-CH2(CH2)2CH2-;R2是C1-C8直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的烴基,包括芳基和氧-烴基,最好是C1-C4烷基或苯基;z是一個(gè)具有線型烴基鏈的、該鏈上直接帶有至少2個(gè)(甘油醛的情況)或至少3個(gè)(其它的還原糖的情況)羥基的多羥基烴基部分,或者它們的烷氧化的衍生物(最好是乙氧化或丙氧化的)。z最好是一個(gè)糖醇基(glycityl)。合適的還原糖包括葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖、甘露糖和木糖以及甘油醛。作為原料,除以上列出的單個(gè)糖類外,高葡萄糖玉米漿、高果糖玉米漿、高麥芽糖玉米漿都可以使用。這些玉米糖漿可以產(chǎn)出用作z的糖組合物的混合物。應(yīng)該理解,這里決不打算排除其它的合適的原料。z最好是選自-CH2-(CHOH)n-CH2OH,-CH-(CH2OH)-(CHOH)n-1-CH2OH,-CH2-(CHOH)2(CHOR′)(CHOH)-CH2OH,其中n是一個(gè)從1到5的整數(shù),R′是H或一個(gè)環(huán)狀的單糖或多糖類和其烷氧化衍生物。最好的是糖醇基(glycityls),其中n是4,特別地是-CH2-(CHOH)4-CH2OH。
在上式的化合物中,非限定的胺取代的基團(tuán)-R1-O-R2可以是,例如乙-甲氧乙基、3-甲氧丙基、4-甲氧丁基、5-甲氧戊基、6-甲氧己基、2-乙氧乙基、3-乙氧丙基、2-甲氧丙基、甲氧芐基、2-異丙氧乙基、3-異丙氧丙基、2-(叔丁氧)乙基、3-(叔丁氧)丙基、2-(異丁氧)乙基、3-(異丁氧)丙基、3-丁氧丙基、2-丁氧乙基、2-苯氧乙基、甲氧環(huán)己基、甲氧環(huán)己基甲基、四氫化糠基、四氫化吡喃基氧乙基、3-[2-甲氧乙氧]丙基、2-[2-甲氧乙氧]乙基、3-[3-甲氧丙氧]丙基、2-[3-甲氧丙氧]乙基、3-[甲氧聚乙烯氧]丙基、3-[4-甲氧丁氧]丙基、3-[2-甲氧異丙氧丙基、CH3OCH2CH(CH3)-和CH3OCH2CH(CH3)CH2-O-(CH2)3-。
可以是,例如柯卡酰胺、硬脂酰胺、油酰胺、月桂酰胺、肉豆蔻酰胺,癸酰胺、棕櫚酸酰胺、牛油酰胺、蓖麻酸酰胺等等.盡管N-烷氧基或N-芳氧基多羥基脂肪酸酰胺的合成可以有前景地用各種方法進(jìn)行,但是受環(huán)化的副產(chǎn)物和其它有色物質(zhì)的污染是懸而未決的問題.作為一個(gè)總的計(jì)劃,這些表面活性劑的合成方法,包括使合適的N-烷氧基或N-芳氧基取代的氨基多醇,最好是與脂肪酸甲酯,在有或沒有溶劑下,使用一種烷氧化物催化劑(例如甲醇鈉或甘油或丙二醇的鈉鹽),在約85℃的溫度下反應(yīng),給出的產(chǎn)品具有合乎要求的低含量(最好,小于約10%)的酯酰胺或環(huán)化的副產(chǎn)物,此產(chǎn)品也具有改善的顏色和改善的顏色穩(wěn)定性,例如Gardner Colors值低于約4,最好地在0到2之間。如果需要,保留在產(chǎn)品中的任何未反應(yīng)的N-烷氧基或N-芳氧基氨基多醇可以用一酸酐,例如乙酸酐、馬來酸酐或類似物,于水中在50℃到85℃?;?,來減少產(chǎn)品中的這種殘留胺的總含量。直鏈伯脂肪酸的可抑制起泡的殘留源,例如,可以通過與單乙醇胺在50℃-85℃下反應(yīng)來消除掉。
如果需要,這里固體的N-烷氧基多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑的水溶性,可以通過使熔化物快速冷卻來加強(qiáng)。雖然不愿受理論限制,看來這種快速冷卻使熔化物再凝固成一個(gè)比N-烷氧基多羥基脂肪酸酰胺的純結(jié)晶形式更易溶于水的亞穩(wěn)態(tài)的固體。這種快速冷卻可以通過任何方便的方式來完成,比如使用冷輥(0℃-10℃),把熔化物投到例如一塊冷鋼板這樣的冷表面上,用浸入熔化物中的制冷盤管等。
這里用“環(huán)化的副產(chǎn)物”意指不希望有的主反應(yīng)的反應(yīng)副產(chǎn)物,其中看來多羥基脂肪酸酰胺中的多個(gè)羥基可以形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。那些化學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)懂得,這里使用二糖類和更高級(jí)糖類如麥芽糖來制備多羥基脂肪酸酰胺,將導(dǎo)致多羥基脂肪酸酰胺的形成,其中線型取代z(含有多個(gè)羥基取代基)自然地被一個(gè)多羥基環(huán)狀結(jié)構(gòu)所“覆蓋”。這些物質(zhì)不是這兒所定義的的環(huán)化的副產(chǎn)物。
下文更詳細(xì)地說明這些合成。
例IN-(2-甲氧乙基)葡糖胺的制各N-(2-甲氧乙基)葡萄糖胺(糖加合物)是用1728.26g 50wt%的在水中的2-甲氧乙基胺(11.5摩爾,1.1摩爾當(dāng)量的2-甲氧乙基胺)作為原料,在10℃下的N2保護(hù)下制備的。2768.57克50%(重量)的在水中的葡萄糖(10.46摩爾,1摩爾當(dāng)量的葡萄糖),經(jīng)用N2氣脫氣后,慢慢加入到甲氧乙胺溶液中并與之混合,溫度保持在10℃以下。當(dāng)葡萄糖加入完畢后,溶液混合約40分鐘。它可以立即使用或在0℃-5℃貯存幾天。
把約278克(基于所用葡萄糖數(shù)量的15%(重量)的Raney鎳(Activated Metals&Chemicals公司產(chǎn)品A-5000或A-5200)裝入一個(gè)帶有4升水的2加侖反應(yīng)器中。(帶有DISPERSIMAX中空軸多葉片葉輪的316不銹鋼隔板式高壓釜)。在攪拌下加熱反應(yīng)器至130℃,并在約1500psig氫氣下保持30分鐘。然后把反應(yīng)器冷卻至室溫,在氫壓下用一個(gè)內(nèi)部的滴管把水去除到反應(yīng)器容積的10%。
反應(yīng)器放空,糖加合物在環(huán)境氫氣壓力下裝入反應(yīng)器。然后用氫氣清掃反應(yīng)器兩次。開始攪拌,反應(yīng)器加熱到50℃并加壓到約1200psig氫氣壓力,這些條件持續(xù)約2小時(shí)。然后升溫到60℃10分鐘、70℃5分鐘、80℃5分鐘、90℃10分鐘,最后100℃25分鐘。
反應(yīng)器然后冷卻至50℃,反應(yīng)溶液在氫氣壓力下由一個(gè)內(nèi)部的滴管,通過一個(gè)與反應(yīng)器密閉連接的過濾器從反應(yīng)器中去除。在氫氣壓力下過濾產(chǎn)品,可使任何鎳粒子除去而沒有鎳溶解。
通過水和過量的2-甲氧基乙胺的蒸發(fā),回收得到固態(tài)的N-(2-甲氧乙基)葡糖胺。由G.C.得知產(chǎn)品純度約是90%。山梨醇是主要的雜質(zhì),約為10%。這種N-(2-甲氧乙基)葡糖胺可以就此使用或者用甲醇重結(jié)晶純化到大于99%。
實(shí)例II
C12-N-(2-甲氧乙基)葡糖酰胺的制備1195克(5.0摩爾,由例I制備)N-(2-甲氧乙基)葡糖胺在135℃、氮?dú)庀氯刍?。真空抽?0英寸(762mm)Hg柱15分鐘以去除氣體和水分。21.1克(0.28摩爾)丙二醇和1097克(5.1摩爾)脂肪酸甲酯(Procter&Gamble CE 1295甲酯)加入到預(yù)先加熱的胺中。接著立即把54克(0.25摩爾)25%的甲醇鈉對(duì)半地加入。
反應(yīng)物重2367.1克甲醇的理論生成量(5.0×32)+(0.75×54)+(0.24×32)=208.5克。
理論產(chǎn)品FW 422 2110克5.0摩爾反應(yīng)混合物在加入催化劑的2分鐘內(nèi)是均勻的。反應(yīng)混合物用溫水冷卻到85℃,并在一個(gè)裝有加熱套、帶有特氟隆攪棒的Trubore攪拌器、氣體入口和出口、溫度計(jì)、冷凝管和空氣驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的5升4口圓底燒瓶中回流。當(dāng)加入催化劑時(shí),時(shí)間為零。在60分鐘時(shí),取一個(gè)GC樣品,并且開始7英寸(178mm)Hg的真空以除去甲醇。在120分鐘時(shí),取另一個(gè)GC樣品,真空升至10英寸(254mm)Hg。在180分鐘時(shí),又取一個(gè)GC樣品,真空升至16英寸(406mm)Hg。在85℃經(jīng)過180分鐘后,反應(yīng)中甲醇的殘留重量為4.1%,它是基于下列計(jì)算2251克現(xiàn)有反應(yīng)物重-(2367.1克反應(yīng)物重-208.5克理論甲醇/2251=4.1%留在反應(yīng)中的甲醇。180分鐘后,反應(yīng)物裝入瓶中,至少過夜后固化,得到所需的產(chǎn)品。
實(shí)例IIIN-(3-甲氧丙基)葡糖胺的制備約300克(基于所用的葡萄糖重量的約15%)Raney鎳(Activated Metals&chemicals公司產(chǎn)品A-5000)裝入到一個(gè)2加侖反應(yīng)器帶有DISPERSIMAX空心軸多葉片葉輪的316型不銹鋼隔板式高壓釜)中,在室溫下用氫氣加壓到約300psig。鎳床用占據(jù)反應(yīng)器容積約10%的水覆蓋。
1764.8克(19.8摩爾,1.78摩爾當(dāng)量)的3-甲氧丙胺(99%)保存在一個(gè)與反應(yīng)器密閉連接的隔離的儲(chǔ)存器中。儲(chǔ)存器用氮?dú)饧訅旱郊s100psig。4000克50%(重量)的葡萄糖水溶液(11.1摩爾,1摩爾當(dāng)量的葡萄糖)保存在第二個(gè)也與反應(yīng)器密閉連接的隔離的儲(chǔ)存器中,此儲(chǔ)存器用氮?dú)庖布訅旱郊s100psig。
用一個(gè)高壓泵把3-甲氧丙胺從儲(chǔ)存器裝入反應(yīng)器中。一旦所有的3-甲氧丙胺裝入到反應(yīng)器中,攪拌就開始,反應(yīng)器加熱到60℃,加壓到約800psig氫氣。在60℃和約800psig的氫氣下攪拌反應(yīng)器約1小時(shí)。
然后用一個(gè)類似于上面的胺泵的高壓泵,把葡萄糖溶液從儲(chǔ)存器中裝入反應(yīng)器。然而,葡萄糖泵的泵抽速率可以是變化的,在此具體試驗(yàn)中,泵的轉(zhuǎn)速固定在約1小時(shí)內(nèi)裝載完葡萄糖。當(dāng)所有的葡萄糖已裝入反應(yīng)器時(shí),壓力升到約1500psig的氫氣,溫度保持在60℃約1小時(shí)。然后升溫到70℃10分鐘、80℃5分鐘、90℃5分鐘,最后100℃15分鐘。
反應(yīng)器然后冷卻至60℃,反應(yīng)溶液在氫壓下由一個(gè)內(nèi)部的滴管、通過一個(gè)與反應(yīng)器密閉連接的過濾器從反應(yīng)器中除去。在氫氣壓力下的過濾可使任何鎳顆粒除去而沒有鎳溶解。
通過水和過量的3-甲氧丙胺的蒸發(fā),回收到固態(tài)的N-(3-甲氧丙基)葡糖胺。產(chǎn)品純度由G.C.測(cè)定約為90%。山梨醇為主要雜質(zhì),約3%。這種N-(3-甲氧丙基)葡萄糖胺可以就此使用或者用甲醇重結(jié)晶純化到大于99%。
實(shí)例IVC12-N-(3-甲氧丙基)葡糖酰胺的制備1265克(5.0摩爾,由實(shí)例IV制備)N-(3-甲氧丙基)葡糖胺在140℃、氮?dú)庀氯刍3檎婵盏?5英寸(635mm)Hg,持續(xù)10分鐘以去除氣體和水分。109克(1.43摩爾)丙二醇和1097克(5.1摩爾)CE1295甲酯加入到預(yù)先加熱的胺中。接著立即把54克(0.25摩爾)25%甲醇鈉按對(duì)半加入。
反應(yīng)物重2525克甲醇的理論生成量(5.0×32)+(0.75×54)+(0.24×32)=208.5克。
理論產(chǎn)FW 436 2180克5.0摩爾反應(yīng)混合物在加入催化劑的1分鐘內(nèi)是均勻的。此混合物用溫水冷卻至85℃,并在一個(gè)裝有加熱套、帶特氟隆攪棒的Trubore攪拌器、氣體入口和出口、溫度計(jì)、冷凝管和空氣驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的5升4口圓底燒瓶中回流。當(dāng)催化劑加入時(shí),時(shí)間為零。60分鐘時(shí)取一個(gè)GC樣品,且開始7英寸(178mm)Hg的真空以除去甲醇。120分鐘時(shí),取另一個(gè)GC樣品,真空增加至12英寸(305mm)Hg。180分鐘時(shí),取另外一個(gè)GC樣品,真空增加至20英寸(508mm)Hg。在85℃經(jīng)過180分鐘后,反應(yīng)中甲醇的殘留重量是2.9%,基于下述計(jì)算2386克現(xiàn)有反應(yīng)重量-(2525克反應(yīng)物重-208.5克理論甲醇)/2386克=2.9%反應(yīng)中殘留的甲醇。經(jīng)過180分鐘后,反應(yīng)物裝入瓶中,至少過夜后固化得到所要產(chǎn)品。
實(shí)例VC18-甲氧丙基葡糖酰胺40克(0.158摩爾)N-(3-甲氧丙基)葡糖胺在145℃、氮?dú)庀氯刍U婵占拥?8.1cm(15英寸)Hg,5分鐘以去除氣體和水分。47.19克(0.158摩爾)硬脂酸甲酯單獨(dú)地預(yù)先加熱到130℃,與9.0克丙二醇(反應(yīng)物重量的10%)一起在快速攪拌下加入到熔化的胺中。接著立即把1.7g(0.0079摩爾)25%的甲醇鈉加入。
反應(yīng)混合物在130℃、加入催化劑的2分鐘內(nèi)是均勻的。回流反應(yīng)混合物使冷卻到85-90℃,反應(yīng)在一個(gè)裝有熱油浴、帶有特氟隆攪棒的TRUBORE攪拌器、氣體入口和出口,溫度計(jì)、冷凝管和攪拌電動(dòng)機(jī)的250ml、3口圓底燒瓶中進(jìn)行。反應(yīng)需要約35分鐘到達(dá)90℃。在85-90℃經(jīng)過3小時(shí)后,應(yīng)用真空除去甲醇。在總的4小時(shí)后,反應(yīng)混合物倒入一個(gè)瓶中。固體反應(yīng)產(chǎn)品由400毫升丙酮和20毫升甲醇重結(jié)晶得到。濾餅用100毫升丙酮洗兩次,在真空烘箱中干燥。對(duì)第一次重結(jié)晶的51.91克產(chǎn)品用500毫升丙酮和50毫升甲醇進(jìn)行第二次重結(jié)晶,過濾并用兩個(gè)100毫升丙酮洗滌,在一真空烘箱中干燥得到產(chǎn)量為47.7克的N-十八酰基-N-(3-甲氧丙基)葡糖酰胺。樣品的熔點(diǎn)是89℃。如果需要,產(chǎn)品可用丙酮/甲醇溶劑進(jìn)一步純化。
實(shí)例VIC16甲氧丙基葡糖酰胺-重復(fù)實(shí)例V的反應(yīng)只是用一相當(dāng)量的棕櫚酸甲酯代替硬脂酸甲酯。結(jié)果得到的十六?;?N-(3-甲氧丙基)葡糖胺具有84℃的熔點(diǎn)。如果需要的話,此產(chǎn)品可以用丙酮/甲醇溶劑來進(jìn)一步純化。
實(shí)例VII混合的棕櫚脂肪酸甲氧丙基葡糖酰胺-1265克(5.0摩爾)N-甲氧丙基葡糖胺,在145℃、氮?dú)夥罩腥刍?。真空加?8.1CM(15英寸)Hg,10分鐘以去除氣體和水份。1375克(5.0摩爾)硬化的棕櫚硬脂酸甘油甲酯單獨(dú)預(yù)熱到130℃,在快速攪拌下加入到熔化的胺中。接著立即把54克(0.25摩爾)25%的甲醇鈉通過一個(gè)滴液漏斗加入。在反應(yīng)達(dá)均相之前加入一半的催化劑以控制甲醇的劇烈回流。到達(dá)均相后,在10分鐘內(nèi)加入另一半的催化劑。
反應(yīng)物重2694克甲醇的理論生成量(5.0×32)+(0.75×54)+(0.25×32)=208.5克甲醇。
理論產(chǎn)物FW 496 2480克5.0摩爾反應(yīng)混合物在加入第一份半份催化劑的5分鐘內(nèi)、在132℃時(shí)是均勻的。為冷卻到90-95℃在一個(gè)裝有加熱套、帶有特氟隆棒的TRUBORE攪拌器、氣體入口和出口、溫度計(jì)、冷凝管和空氣驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的5升4口圓底燒瓶中回流。當(dāng)?shù)谝话氪呋瘎┘尤霑r(shí),時(shí)間為零。在40分鐘時(shí),應(yīng)用25.4cm(10英寸)Hg的真空來除去甲醇。在48分鐘,真空升至43.2cm(17英寸)Hg。在65分鐘,反應(yīng)中甲醇的殘留重量是2.9%,基于下述計(jì)算2559克現(xiàn)有反應(yīng)重量-(2694克反應(yīng)物重-208.5克理論甲醇)/2559克=2.9%反應(yīng)中殘留的甲醇。
到120分鐘時(shí),真空升至50.8cm(20英寸)Hg。在180分鐘,真空升至58.4cm(23英寸)Hg,反應(yīng)物倒入一個(gè)不銹的鍋中,在室溫下固化。甲醇的殘留重量也計(jì)算為1.3%。擱置4天后,就可以方便地使用。
在一個(gè)經(jīng)濟(jì)的方法中,脂肪酸甘油酯也可以應(yīng)用于上述方法。天然的植物油,比如棕櫚油、棕櫚仁油;大豆和canola,以及動(dòng)物脂是這種物質(zhì)的典型原料。這樣,例如,在一個(gè)變更的方式中,用棕櫚仁油進(jìn)行上述過程得到所需要的N-烷氧基葡糖胺表面活性劑的混合物。
按實(shí)例IV(用甲醇溶劑)或V的一般方式,油酰-N-(3-甲氧丙基)葡糖胺是通過把49.98克N-(3-甲氧丙基)葡糖胺與61.43克油酸甲酯在4.26克25%的NaOCH3存在下反應(yīng)來制備的。N-(2-甲氧乙基)葡糖胺的油酰衍生物是按照類似的方法來制備的。從棕櫚仁油脂肪酸制得的相應(yīng)的表面活性劑可以以類似的方式制備。
甘油酯方法如果需要,這里使用的N-烷氧基和N-芳氧基表面活性劑可以由天然脂和油,而不由脂肪酸甲酯,直接制備。這種所謂“甘油酯方法”結(jié)果生成了一種基本上不含通常的脂肪酸,比如月桂酸、肉豆蔻酸等產(chǎn)品,此產(chǎn)品能夠象鈣皂一樣在洗滌條件下沉淀,這樣導(dǎo)致了織物上不希望的殘留或者例如在硬表面清洗劑和器皿清洗劑中的膜層/斑點(diǎn)。
三甘油酯反應(yīng)物一在甘油酯方法中用的反應(yīng)劑可以是任何眾所周知的脂和油,比如那些通常用作食品或脂肪酸的原料。非限定的例子包括CRISCO油、棕櫚油、棕櫚仁油、玉米油、棉籽油、豆油、動(dòng)物脂、豬脂、canola油、菜子油、花生油、桐油、橄欖油、鯡油、椰子油、蓖麻油、向日葵籽油以及相應(yīng)的“硬化的”,即氫化的油。如果需要,低分子量或揮發(fā)性物質(zhì)可以通過汽提、真空解吸、用碳或“漂白土”(硅藻土)處理從油中去除,或者冷回火以進(jìn)一步減少由甘油脂方法制備的表面活性劑中惡臭的副產(chǎn)物的存在。
N-取代的多羥基胺反應(yīng)劑-在此方法中使用的N-烷基、N-烷氧基或N-芳氧基多羥基胺可商業(yè)購(gòu)得,或者可以通過使相應(yīng)的N-取代的胺與一個(gè)還原糖,典型地如在本領(lǐng)域中公開的那樣在氫氣和鎳催化劑存在下反應(yīng)來制備。這種物質(zhì)的非限定例子有N-(3-甲氧丙基)葡糖胺、N-(2-甲氧乙基)葡糖胺等等。
催化劑-在甘油酯方法中用的最好的催化劑是帶有至少兩個(gè)羥基的多羥基醇的堿金屬鹽。可以使用鈉(最好)、鉀或鋰鹽。一羥基醇的堿金屬鹽(例如甲醇鈉、乙醇鈉等)是可被使用的,但是由于惡臭的短鏈甲酯等的形成而不是最好的。另外,已發(fā)現(xiàn)使用多羥基醇的堿金屬鹽來避免這種問題是有益的。這種催化劑的典型的、非限定的例子包括乙醇酸鈉、甘油酸鈉、亞丙基乙醇酸鹽,比如亞丙乙醇酸鈉(1,3-和1,2-乙醇酸鹽都可使用,1,2-異構(gòu)體最好)和2-甲基-1,3-亞丙基乙醇酸鹽。NEODOL類型的乙氧化醇的鈉鹽也可以被使用。
反應(yīng)介質(zhì)-甘油酯過程最好不要在單羥基醇溶劑比如甲醇的存在下進(jìn)行,因?yàn)閻撼舻乃狨タ赡苄纬?。然而最好在比如一個(gè)烷氧化醇或烷氧化烷基酚這類表面活性劑的存在下進(jìn)行反應(yīng),后者作為一個(gè)相轉(zhuǎn)移劑提供一個(gè)基本上均勻的多羥基胺和油(三甘油酯)的反應(yīng)混合物。這種物質(zhì)典型例子有NEODOL 10-8、NEODOL 23-3、NEODOL 25-12和NEODOL 11-9。大量預(yù)形成的N-烷氧基和N-芳氧基多羥基脂肪酸酰胺,它們自己也可以使用于此目的。在一個(gè)典型的方式中,反應(yīng)介質(zhì)占總反應(yīng)劑重量的約10%到約25%。
反應(yīng)條件-甘油酯方法最好在熔融狀態(tài)下進(jìn)行。N-取代的多羥基胺,相轉(zhuǎn)移劑(最好是NEODOL)和任何需要的甘油酯油在120℃-140℃、真空下共熔約30分鐘。把催化劑(最好亞丙基乙醇酸鈉)以相對(duì)于多羥基胺約5%(摩爾)的量加入到反應(yīng)混合物中。反應(yīng)很快地成為均相。反應(yīng)混合物立即冷卻到約85。在此點(diǎn)反應(yīng)幾乎是完全的。反應(yīng)混合物在真空下再持續(xù)1小時(shí),此時(shí)反應(yīng)基本上是完全的。
以另外一種方式,NEODOL、油、催化劑和多羥基胺在室溫下混合?;旌衔镌谡婵障录訜岬?5℃-90℃。反應(yīng)在約75分鐘后變?yōu)槌吻?均勻)。反應(yīng)混合物在真空下于約90保持另外兩個(gè)小時(shí)。此時(shí)反應(yīng)完全。
在甘油脂方法中,三甘油脂油與多羥基胺的摩爾比典型地是在約1∶2到1∶3.1的范圍內(nèi)。
產(chǎn)品綜合加工甘油酯方法的產(chǎn)品含有多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑和甘油。如果需要,甘油可由蒸餾除去。如果需要,固態(tài)的多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑的水溶性可以通過從熔融態(tài)快速冷卻來增加,如上所示。
肥皂和表面活性劑-這里的組合物將會(huì)有各種陰離子、非離子、兩性離子等表面活性劑。這種附加表面活性劑最好含量在高達(dá)99%,最好是在占組合物的約30%到約97%范圍內(nèi)。
這里有用的這種表面活性劑的非限定例子包括通常的水溶性的C10-C20脂肪酸鹽(即“肥皂”)、常規(guī)的C11-C18烷基苯磺酸鹽和伯的、支鏈的、任意的C10-C20烷基硫酸鹽、C10-C18的分子式為CH3(CH2)x(CHOSO3-M+)CH3和CH3(CH2)y(CHOSO3-M+)CH2CH3的仲(2,3)烷基硫酸鹽,其中x和(y+1)是至少約7的整數(shù),最好至少約為9,M是一個(gè)水溶解的陽離子,尤其是Na、C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(特別地EO 1-5乙氧基硫酸鹽)、C10-C18烷基烷氧基羧酸鹽(特別是EO 1-5乙氧基羧酸鹽)、C10-C18烷基多苷及其相應(yīng)的硫酸化的多苷、C12-C18α-磺化的脂肪酸酯、C12-C18烷基和烷基酚烷氧化物(尤其是乙氧化物和混合的乙氧/丙氧化物)、C12-C18甜菜堿和磺基甜菜堿(“磺基甜菜堿”)、C10-C18氧化胺等等。其它的常規(guī)的有用的表面活性劑列于標(biāo)準(zhǔn)的教科書中。
附加成分這里的組合物可任選地包括一個(gè)或多個(gè)其它的洗滌劑附加物質(zhì)或者其它材料,這些物質(zhì)是為了幫助或加強(qiáng)清洗效果、待洗物的處理或用來使皂?xiàng)l組合物美觀(例如香料、色素、染料等等)。下文為這種添加劑材料的解釋說明性的例子,但不限制于此。
助洗劑-洗滌劑助洗劑可以任意地含在這里的組合物中以幫助控制礦物的硬性。無機(jī)的以及有機(jī)的助洗劑均可以使用。典型地用于織物洗滌組合物中的助洗劑有助于顆粒污物的去除。
助洗劑的含量可以依據(jù)組合物的最終用途和它的需要的物理形態(tài)而很大地變化。當(dāng)為本發(fā)明的組合物時(shí),組合物典型地含有至少約1%的助洗劑。洗衣用皂?xiàng)l配方典型地含有按重量計(jì)約10%到約80%,更典型地約15%到約50%的洗滌劑助洗劑。然而并不排除更低或更高的助洗劑的量。盥洗皂典型地含有很少或沒有助洗劑,但是這是由配方設(shè)計(jì)師來決定。
無機(jī)的洗滌劑助洗劑包括,但不限制于此,多磷酸的堿金屬、銨和鏈烷醇銨的鹽(示例為三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽和透明的聚合偏磷酸鹽)、磷酸鹽、肌醇六磷酸、硅酸鹽、碳酸鹽(包括碳酸氫鹽和倍半碳酸鹽)、硫酸鹽和硅鋁酸鹽。然而在一些場(chǎng)所需要無磷助洗劑。重要的是,這里的組合物甚至在所謂的“弱”助洗劑(與磷酸鹽作比較)比如檸檬酸鹽存在下或者在所謂的沸石或?qū)訝畹墓杷猁}助洗劑會(huì)出現(xiàn)的“助洗不足”的情況下驚人地很好地起作用。
硅酸鹽助洗劑的例子是堿金屬硅酸鹽,具體地是那些SiO2∶Na2O比率在1.6∶1到3.2∶1范圍內(nèi)和層狀的硅酸鹽,比如在1987年5月12日頒發(fā)給H.P.Rieck的美國(guó)專利4,664,839中所述的層狀的硅酸鈉。NaSKS-6是由Hoechst銷售的結(jié)晶的層狀的硅酸鹽的商標(biāo)(這里通常簡(jiǎn)寫為“SKS-6”)。不象沸石助洗劑,NaSKS-6硅酸鹽助洗劑不含鋁。NaSKS-6具有層狀硅酸鹽的δ-Na2SiO2形態(tài)形式。它可由比如在德國(guó)專利DE-A-3,417,649和DE-A-3,742,043中所述的方法來制備。SKS-6是一個(gè)非常優(yōu)選的用于此處的層狀硅酸鹽,但是其它的層狀硅酸鹽在這里也可使用,比如那些通式為NaMSixO2x+1·yH2O的、其中M是Na或H,x是一個(gè)從1.9到4的數(shù),最好是2,y是一個(gè)從0到20的數(shù),最好為0。各種來自Hoechst的其它層狀硅酸鹽包括以α、β、γ形式的NaSKS-5、NaSKS-7和NaSKS-11。如上所述,這里使用最優(yōu)選的是δ-Na2SiO5(NaSKS-6形式)。其它的硅酸鹽也是有用的,諸如例如硅酸鎂之類。
碳酸鹽助洗劑的例子是如1973年11月15日出版的德國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)? 321 001中所公開的堿土金屬和堿金屬碳酸鹽。
在本發(fā)明中有用的硅鋁酸鹽助洗劑包括那些具有經(jīng)驗(yàn)式Mz(zAlO2·YSiO2),其中M是Na、k、銨和取代的銨,z是從約0.5到約2,y是1。此物質(zhì)具有每克無水硅鋁酸鹽至少約50毫克當(dāng)量CaCO3的鎂離子交換容量。最好的硅鋁酸鹽是沸石助洗劑,其分子式Naz[(AlO2)y(SiO2)y]·xH2O其中z和y是至少6的整數(shù),z對(duì)y的摩爾比在1.0到約0.5的范圍內(nèi),x是一個(gè)由約15到約264的整數(shù)。
有用的硅鋁酸鹽離子交換材料可商業(yè)購(gòu)得。這些硅鋁酸鹽結(jié)構(gòu)上可以是結(jié)晶的或無定形的,可以是天然存在的硅鋁酸鹽或合成衍生到的。一種生產(chǎn)硅鋁酸鹽離子交換材料的方法在1976年10月12日Krummel等人發(fā)布的美國(guó)專利3 985 669中公開發(fā)表。這里有用的最好的合成結(jié)晶硅鋁酸鹽離子交換材料是合用的,其名稱為沸石A、沸石P(B)、沸X。在一個(gè)特別好的實(shí)例中,結(jié)晶的硅鋁酸鹽離子交換材料具有分子式Na12[(AlO2)12(SiO2)12]·xH2O其中x是從約20到約30之間,特別地是約27。此物質(zhì)已知為沸石A。最好地,硅鋁酸鹽顆粒大小為直徑約0.1-10微米。
適用于本發(fā)明的有機(jī)洗滌助洗劑包括,但不限制于各種各樣的聚羧酸鹽(酯)化合物。這里使用的,“聚羧酸鹽(酯)”是指含有多個(gè)羧基,最好至少3個(gè)羧基的化合物。聚羧酸鹽(酯)助洗劑通常可以以酸的形式加入到組合物中,但是也可以一個(gè)中和的鹽的形式加入。當(dāng)以鹽形式使用時(shí),堿金屬,比如鈉、鉀和鋰、或者鏈烷醇銨鹽是最好的。
在聚羧酸鹽(酯)助洗劑中包括了各種類別的有用物質(zhì)。一個(gè)重要的聚羧酸鹽(酯)助洗劑的類別包含醚聚羧酸鹽(酯),包括氧化丁二酸氫鹽(酯),如1964年4月7日頒給Berg的美國(guó)專利3 128 287中所公開的內(nèi)容和1972年1月18日頒給Lamberti等人的美國(guó)專利3 635 830中所公開的。也可見1987年5月5日頒給Bush等人的美國(guó)專利4 663 071中的“TMS/TDS”助洗劑。適當(dāng)?shù)拿丫埕人猁}(酯)也包括環(huán)狀化合物,具體地是那些在美國(guó)專利 3 923 679、3 835 163、4 158 635、4 120 874和4 102903中所述的脂環(huán)化合物。
其它的有用的洗滌劑助洗劑除多元羧酸比如苯六甲酸、琥珀酸、氧化二丁二酸、聚馬來酸、苯1,3,5-三羧酸、羧甲基氧化琥珀酸及其溶解性鹽外,包括醚羥基聚羧酸鹽、馬來酸酐與乙烯或乙烯基甲基醚的共聚物、1,3,5-三羥基苯-2,4,6-三磺酸和羧甲基氧化琥珀酸,多元乙酸比如乙二胺四乙酸和次氮基三乙酸的各種堿金屬、銨和取代銨的鹽。
檸檬酸鹽助洗劑,例如檸檬酸及其可溶鹽(具體地為鈉鹽),由于其從再生資源的可獲得性和其生物可降解性,是洗滌劑配方特別重要的多元羧酸鹽助洗劑。檸檬酸鹽也可以與沸石和/或?qū)訝罟杷猁}助洗劑結(jié)合使用。氧化二丁二酸鹽也特別有用于這種組合物和配合中。
在本發(fā)明的洗滌劑組合物中,適合的還有在1986年1月28日Bush發(fā)布的美國(guó)專利4 566 984中公開的3,3-二羧基-4-氧雜-1,6-己二酸鹽和相關(guān)的化合物。有用的琥珀酸助洗劑包括C5-C20烷基和鏈烯基琥珀酸及其鹽。一個(gè)特別好的此類型化合物是十二碳烯基琥珀酸。具體的琥珀酸鹽助洗劑的例子有月桂基琥珀酸鹽、肉豆蔻基琥珀酸鹽、棕櫚基琥珀酸鹽、2-十二碳烯基琥珀酸鹽(最好)、2-十五碳烯基琥珀酸鹽等。月桂基琥珀酸鹽是這組中最好的助洗劑,在1986年11月5日公開的歐洲專利申請(qǐng)公開86200690.5/0 200 263中被描述。
其它的合適的多元羧酸鹽在1979年3月13日頒發(fā)給Crutchfield等人的美國(guó)專利4 144 226和1967年3月7日頒發(fā)給Diehl的美國(guó)專利3 308 067中公開。也可見Diehl的美國(guó)專利3 723 322。
在磷基的助洗劑可以使用的情況下,特別在用于手洗皂?xiàng)l配方中,各種堿金屬磷酸鹽比如眾所周知的三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉和正磷酸鈉可以使用。磷酸鹽助洗劑比如乙烷-1-羥基-1,1-二磷酸鹽和其它的已知的磷酸鹽(例如見美國(guó)專利3 159 581、3 213 030、3 422 021、3400 148和3 422 137)也可以被使用。
酶-這里的洗衣皂可以包括酶,用于各種各樣的織物洗滌用途,包括去除,例如,蛋白質(zhì)基的、碳水化合物基的或三甘油酯基的污點(diǎn),阻止洗下的染料的轉(zhuǎn)移和用于織物的復(fù)原。摻入的酶包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纖維素酶和過氧化物酶以及其混合物。也可以包括其它類型的酶。它們可能屬于任何合適的來源,比如植物、動(dòng)物、細(xì)菌、真菌和酵母。然而它們的選擇受到幾個(gè)因素的控制,比如pH-活性和/或穩(wěn)定性最佳值、熱穩(wěn)定性、穩(wěn)定性與活性洗滌劑、助洗劑等等。在此方面,細(xì)菌或真菌酶是最好的,比如細(xì)菌淀粉酶和蛋白酶、真菌纖維素酶。
酶通常以足夠提供最高為每克組合物重量約5毫克的活性酶的含量加入,更典型地約0.01毫克到約3毫克?;蛘弑磉_(dá)為,這里組合物典型地含有從約0.001%到約5%,最好0.01%-1%的商業(yè)酶制品的重量。蛋白酶現(xiàn)在通常是這樣的商業(yè)配制,含量為足以提供每克組合物從0.005到0.1Anson活性單元(AU)。
適當(dāng)?shù)牡鞍酌傅睦邮怯葿.substilis和B.地衣形菌素的特殊種系獲得的substilisins.另一個(gè)合適的蛋白酶是由桿菌系獲得的,在pH范圍8-12內(nèi)具有最大活性,由NovoIndustries A/S開發(fā)和出售。注冊(cè)商標(biāo)名為ESPERASE。此酶和類似酶的制備在Novo的英國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)1243784中描述到。適于去除蛋白質(zhì)基污點(diǎn)的分解蛋白酶在市場(chǎng)上可以買到,包括那些由Novo Industries A/S(丹麥)以商標(biāo)名ALCALASE和SAVINASE和由InternationalBio-Synthetics,Inc.(荷蘭)的商標(biāo)名MAXATASE出售的蛋白酶。其它的蛋白酶包括蛋白酶A(見1985年1月9日出版的歐洲專利申請(qǐng)公開130756)和蛋白酶B(見1987年4月28日提交的歐洲專利申請(qǐng)系列號(hào)87303761.8和1985年1月9日出版的Bott等人的歐洲專利申請(qǐng)130756)。
淀粉酶包括,例如,在英國(guó)專利申請(qǐng)公開系列號(hào)1296839(Novo)中所述的α-淀粉酶、International Bio-Synthetics,Inc.的RAPIDASE和Novo Industries的TERMAMYL.
可用于本發(fā)明的纖維素酶包括細(xì)菌或真菌纖維素酶。最好它們有一個(gè)在5-9.5之間的pH最優(yōu)值范圍。適宜的纖維素酶在1984年3月6日頒發(fā)給Barbesgoard等人的美國(guó)專利4 435 307中公開,此專利公開了從Humicolainsolens和Humicola系DSM1800或一個(gè)屬于氣單胞菌屬的產(chǎn)生真菌的212型纖維素酶、從一種海底軟體動(dòng)物的肝胰腺中提取出來的纖維素酶(Dolabella AuriculaSolander)。適宜的纖維素酶也在GB-A-2 075 028、GB-A-2 095 275和DE-OS-2 247 832中公開。
用于洗滌劑用途的適宜的脂肪酶包括那些由假單胞菌屬組的微生物產(chǎn)生的酶,比如在英國(guó)專利1 372 034中公開的假單胞菌屬stutzeri ATCC 19.154。也可見1978年2月24日公開的日本專利申請(qǐng)公開53-20487中的脂肪酶。此脂肪酶可由日本Nagoya Amano PharmaceuticalCo.Ltd.獲得,商標(biāo)名稱為脂肪酶P“Amano”,下文稱作“Amano-P”。其它的商品化的脂肪酶包括Amano-CES、來自Chromobacter viscosum的脂肪酶,例如Chromobacter viscosum類脂解酶NRRLB 3673,可由日本Tagata的Toyo Ty zo公司購(gòu)得;另一個(gè)Chromobacterviscosum脂肪酶來自美國(guó)的U.S.Bio Chemical公司和荷蘭的Disoynth司,此酶由Pseudomonas gladioli得出。由Humicola lanuginosa衍生的LIPOLASE酶是這里使用最好的一個(gè)脂肪酶,可由Novo購(gòu)得(也可見EPO 341 947)。
過氧化物酶與氧源結(jié)合使用,例如過碳酸鹽、過硼酸鹽、過硫酸鹽、過氧化氫等。它們用來“溶液漂白”,即阻止洗滌操作過程中從底物上除掉的染料或顏料轉(zhuǎn)移到洗滌溶液中的其它底物上。本領(lǐng)域中已知的過氧化物酶包括,例如辣根過氧化物酶、木質(zhì)素酶、鹵過氧化物酶比如氯和溴過氧化物酶。含有過氧化物酶的洗滌劑組合物在例如1989年10月19日公開的由O.Kirk轉(zhuǎn)讓給NovoIndustries A/S的PCT國(guó)際申請(qǐng)WO 89/099813中公開。
很大范圍的酶物質(zhì)和其摻入合成洗滌劑組合物的方法也在1971年1月5日發(fā)布給McCarty等人的美國(guó)專利3553 139中被公開。酶在1978年7月18日Place等人發(fā)布的美國(guó)專利4 101 457和1985年3月26日Hughes發(fā)布的美國(guó)專利4 507 219中都被進(jìn)一步公開。用于洗滌劑配方的酶物質(zhì)及其摻入這些配方的方法在1981年4月14日Hora等人發(fā)布的美國(guó)專利4 261 868中被公開。用在洗滌劑中的酶可由各種方法穩(wěn)定。酶穩(wěn)定技術(shù)在1981年4月14日發(fā)布給Horn等人的美國(guó)專利4 261 868、1971年8月17日發(fā)布給Gedge等人的美國(guó)專利3 600 319和1986年10月29日venegas公開的歐洲專利申請(qǐng)公開號(hào)0 199 405,申請(qǐng)?zhí)?6 200 586.5中被公開并示例。酶穩(wěn)定系統(tǒng)也在例如美國(guó)專利4 261 868、3 600 319和3 519 570中被描述到。
酶穩(wěn)定劑-這里應(yīng)用的酶最好是由在成品組合物中提供鈣和/或鎂離子給酶的鈣和/或鎂離子的水溶性源的存在下來穩(wěn)定的。(鈣離子通常比鎂離子稍微更有效,這里如果只有一類陽離子被使用的話,鈣離子是最好的)。另外的穩(wěn)定性可以通過各種其它的技術(shù)公開的穩(wěn)定劑的存在來提供,特別是硼酸鹽類見上述引用的Severson美國(guó)專利4 537 706。典型的洗滌劑每升成品組合物包含約1到約30,較好為約2到約20,更好為約5到約15,最好為約8到約12毫摩爾鈣離子。這可以隨現(xiàn)有酶的量及其對(duì)鈣或鎂離子的反應(yīng)而稍微變化。應(yīng)如此選擇鈣或鎂離子的含量,以使在組合物中與助洗劑、脂肪酸等復(fù)合之后,總有一些最小的量為酶而存在。任何水溶性鈣或鎂鹽都可用作鈣或鎂離子源,包括,但不限于,氯化鈣、硫酸鈣、蘋果酸鈣、馬來酸鈣、氫氧化鈣、甲酸鈣、乙酸鈣和相應(yīng)的鎂鹽。由于在酶漿和配方水中存在鈣,因此少量的鈣離子,通常每升約0.05到約0.4毫摩爾也經(jīng)常出現(xiàn)在組合物中。在皂?xiàng)l組合物中配方可包括足量的水溶性鈣離子源,以在洗衣液中提供這樣的量。另外地,天然水硬度就可足夠。
應(yīng)理解前述的鈣和/或鎂離子含量是足以提供酶穩(wěn)定性的。更多的鈣和/或鎂離子可以加入到組合物中,以提供一種另外的達(dá)到油脂去除效果的性能。因而,作為一個(gè)總的比例,這里的組合物將典型地包含重量約0.05%到約2%的水溶性鈣或鎂離子源,或者二者兼有。當(dāng)然,此數(shù)量可以隨用于此組合物中的酶的數(shù)量和類型而變化。
這里的組合物也可以任選地,但是最好地,含有各種添加的穩(wěn)定劑,特別地硼酸鹽類穩(wěn)定劑。典型地,這種穩(wěn)定劑在組合物中的用量為重量約0.25%到約10%,較好為約0.5%到約5%,更好為約0.75%到約3%的硼酸或其它的能夠在組合物中形成硼酸的硼酸鹽化合物(基于硼酸計(jì)算)。盡管其它的化合物比如氧化硼、硼砂和其它的堿金屬硼酸鹽(例如正、偏和焦硼酸鈉和戊硼酸鈉)是合適的,但是硼酸是最好的。取代的硼酸(例如苯基硼酸、丁烷硼酸和對(duì)溴苯基硼酸)也可以代替硼酸使用。
漂白化合物-漂白劑和漂白活化劑-這里的洗衣皂組合物可以任意地含有漂白劑或含有一種漂白劑和一種或多種漂白活化劑的漂白組合物。當(dāng)在本發(fā)明中使用時(shí),漂白劑典型含量將為洗滌劑組合物的約1%到約30%,更典型地約5%到約20%,尤其對(duì)于織物洗滌。如果存在,漂白活化劑的量典型地是包含漂白劑加漂白活化劑的漂白組合物量的約0.1%到約60%,更典型地約0.5%到約40%。
這里使用的漂白劑可以是有用于在織物清洗、硬表面清洗或其它的現(xiàn)已知或?qū)⒅那逑从猛镜南礈靹┙M合物的漂白劑的任何一種。這些包括氧漂白劑以及其它的漂白劑。過硼酸鹽漂白劑,例如過硼酸鈉(例如一或四水合物)可以用于此外。
一類可以使用沒有限制的漂白劑,包括過羧酸漂白劑及其鹽。這類試劑適當(dāng)?shù)睦影▎芜^氧鄰苯二甲酸鎂六水合物、間氯過苯甲酸的鎂鹽、4-壬氨基-4-氧代過氧丁酸和二過氧十二雙酸。這種漂白劑在1984年11月20日頒發(fā)給Hartman的美國(guó)專利4 483 781、1985年6月3日Burns等提交的美國(guó)專利申請(qǐng)740446、1985年2月20日公開的Banks等的歐洲專利申請(qǐng)0 133 354和1983年11月1日頒發(fā)給Chung等的美國(guó)專利4 412 934中被公開。極優(yōu)選的漂白劑也包括如1987年1月6日頒發(fā)給Burns等的美國(guó)專利4 634 551中所述的6-壬氨基-6-氧代過氧己酸。
過氧漂白劑也可以被使用。適當(dāng)?shù)倪^氧漂白化合物包括碳酸鈉過氧水合物和相當(dāng)?shù)摹斑^碳酸鹽”漂白劑、焦磷酸鈉過氧水合物、脲過氧水合物和過氧化鈉。過硫酸鹽漂白劑(例如OXONE,由DuPont商品化生產(chǎn))也可以被使用。
漂白劑的混合物也可以被使用。
過氧漂白劑,過硼酸鹽、過碳酸鹽等最好是與漂白劑活化劑結(jié)合,活化劑可導(dǎo)致在含水溶液(即在洗滌過程中)中相應(yīng)于漂白劑的過氧酸的就地生產(chǎn)。各種非限定的活化劑的例子在1990年4月10日頒發(fā)給Mao等的美國(guó)專利4915 854和美國(guó)專利4 412 934中被公開。壬酰氧化苯磺酸鹽(NOBS)和四乙酰乙二胺(TAED)活化劑是典型的,它們的混合物也可以使用。這里有用的其它的典型的漂白劑和活化劑也可見美國(guó)專利4 634 551。
除了氧漂白劑之外的漂白劑,在本領(lǐng)域也是眾所周知的,可以在這里使用。一類有特殊意義的非氧漂白劑包括光活化漂白劑,比如磺酸化的鋅和/或鋁酞菁。見1977年7月5日頒發(fā)給Holcombe等的美國(guó)專利4 033 718。如果使用,洗滌劑組合物將典型地包含約0.025%到約1.25%(重量)的這種漂白劑,尤其是磺酸化的鋅酞菁。
聚合物污垢釋放劑任何那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的聚合物污垢釋放劑可以任意地應(yīng)用于本發(fā)明的洗衣用組合物和工藝中。聚合物污垢釋放劑特征是既具有親水部分,使疏水纖維比如聚酯和尼龍的表面吸水,又具有疏水部分,使沉積到疏水纖維上且經(jīng)過洗滌和沖洗循環(huán)完成后保留粘附在那兒,這樣因而可作為親水部分的固定器。這可使出現(xiàn)的污點(diǎn)在后來的洗滌過程中,用污垢釋放劑處理時(shí)更易清洗掉。
這里有用的聚合物污垢釋放劑包括那些污垢釋放劑,具有(a)一個(gè)或多個(gè)主要由以下組成的非離子親水物組合物(i)聚合度至少2的聚氧化乙烯部分;(ii)聚合度從2到10的氧化丙烯或聚氧化丙烯部分,其中所說的親水物部分不包含任何氧化丙烯單元,除非它是在每個(gè)末端通過醚鍵結(jié)合到相鄰的部分;(iii)一個(gè)包括氧化乙烯和從1到約30的氧化丙烯單元的氧化亞烷基單元的混合物,其中所說的混合物含有足量的氧化乙烯單元,以便親水組合物在污垢釋放劑沉積在這種表面上后,有足夠大的親水性來增加常規(guī)則的聚酯合成纖維表面的親水性,所說的親水部分最好包含至少約25%氧化乙烯單元,更好地,尤其對(duì)這種有約20到30個(gè)氧化丙烯單元的組合物,至少約50%氧化乙烯單元;或(b)一個(gè)或多個(gè)疏水物組合物,包括(i)C3氧化亞烷基對(duì)苯二酸酯片斷,其中如果所說的疏水物組合物也包含氧化乙烯對(duì)苯二酸酯,氧化乙烯對(duì)苯二酸酯與C3氧化亞烷基對(duì)苯二酸酯單元的比率是約2∶1或更低,(ii)C4-C6亞烷基或氧化C4-C6亞烷基部分或其中的混合物,(iii)聚(乙烯基酯)部分,最好是聚合度至少2的聚(乙烯基乙酸酯),(iv)C1-C4烷基醚或C4羥烷基醚取代物或其中的混合物,其中所說的取代物出現(xiàn)的形式為C1-C4烷基醚或C4羥烷基醚纖維素衍生物或其中的混合物,這種纖維素衍生物是兩親的,從而它們有足夠含量的C1-C4烷基醚和/或C4羥烷基醚單元沉積到通常的聚酯合成纖維表面上,保留足夠含量的羥基,一旦粘著到這種常規(guī)的合成纖維表面上,就增加纖維表面的親水性,或者兼而具有(a)和(b).典型地,(a)(i)的聚氧化乙烯部分有一個(gè)從2到約200的聚合度,盡管更高的含量可以使用,較好地從3到約150,更好地從6到約100。合適的氧化C4-C6亞烷基疏水物部分包括,但不受限于,聚合物污垢釋放劑的末端,比如MO3S(CH2)nOCH2CH2O-,其中M是鈉,n是一個(gè)4-6的整數(shù),如在1988年1月26日頒發(fā)給Gosse link的美國(guó)專利4 721 580中所公開。
有用于本發(fā)明的聚合物污垢釋放劑也包括纖維素的衍生物,比如羥基醚纖維素聚合物、對(duì)苯二酸乙二醇或?qū)Ρ蕉岜寂c聚對(duì)苯二酸氧化乙烯或聚對(duì)苯二酸氧化丙烯的共聚物段等。這種試劑在市場(chǎng)上可以買得,包括纖維素的羥基醚,比如METHOCEL(DOW)。這里使用的纖維素污垢釋放劑也包括那些選自C1-C4烷基和C4羥烷基纖維素,見1976年12月28日頒發(fā)給Nicol等的美國(guó)專利4 000 093。
污垢釋放劑特征是聚(乙烯基酯)疏水物部分,包括聚(乙烯基酯)的接枝共聚物,例如C1-C6乙烯基酯,最好是聚(乙烯基乙酸酯)接枝到聚氧化亞烷基骨架上,比如聚氧化乙烯骨架。見1987年4月22日公開的Kud等的歐洲專利申請(qǐng)0 219 048。市場(chǎng)上可購(gòu)得的這類污垢釋放劑包括SOKALAN類物質(zhì),例如可由BASF購(gòu)得的SOKALAN HP-22(西德)。
一類適宜的污垢釋放劑,是具有對(duì)苯二酸乙二醇和聚氧化乙烯(PEO)對(duì)苯二酸酯的隨機(jī)塊的共聚物。這種聚合物污垢釋放劑的摩爾重量在約25000到約55000范圍之內(nèi)。見1976年5月25日頒發(fā)給Hays的美國(guó)專利3 959 230和1975年7月8日頒發(fā)給Basadur的美國(guó)專利3893929。
另一類合適的聚合物污垢釋放劑,是具有對(duì)苯二酸乙二醇重復(fù)單元的聚酯,此重復(fù)單元含有10-15%(重量)的對(duì)苯二酸乙二醇單元以及90-80%(重量)的由一個(gè)平均分子量300-5000的聚氧乙烯乙二醇衍生的聚氧乙烯對(duì)苯二酸酯單元。這種聚合物的例子包括市場(chǎng)上可買到的物質(zhì)ZELCON 5126(來自Dupont)和MILEASET(來自ICI)。也可見1987年10月27日頒發(fā)給Gosselink的美國(guó)專利4 702 857。
另一個(gè)合適的聚合物污垢釋放劑,是一個(gè)基本上線型的酯低聚物的磺化產(chǎn)品,此低聚物由一個(gè)對(duì)苯二酰和氧化烷烯氧重復(fù)單元的低聚酯主鏈組成,末端部分共價(jià)地連接到主鏈上。這些污垢釋放劑在1990年11月6日頒發(fā)給J.J.Scheibel和E.P.Gosselink的美國(guó)專利4 968 451中被充分地描述。
其它的合適的聚合物污垢釋放劑,包括1987年12月8日頒發(fā)給Gosselink等的美國(guó)專利4 711 730的對(duì)苯二酸聚酯、1988年1月26日頒發(fā)給Gosselink的美國(guó)專利4 721 580的陰離子封端的低聚酯和1987年10月27日頒發(fā)給Gosselink的美國(guó)專利4 702 857的嵌段聚酯低聚化合物。
其它的聚合物污垢釋放劑也包括1989年10月31日頒發(fā)Maldonado等的美國(guó)專利4 877 896的污垢釋放劑,此專利公開了陰離子的,尤其是磺基芳酰基封端的對(duì)苯二酸酯。
如果使用,污垢釋放劑通常包含這里的洗滌劑組合物重量的約0.01%到約10.0%,典型地從約0.1%到約5%,最好從約0.2%到約3.0%。
螯合劑-這里的洗滌劑組合物也可任選地含有一種或多種鐵和/或錳螯合劑。這種螯合劑可選自氨基羧酸酯(鹽)、氨基膦酸酯(鹽)、多官能取代的芳香螯合劑及其中的混合物,所有的如下文定義。不受理論限制,相信這些物質(zhì)的益處部分地是由于它們通過可溶螯合物的形成從洗滌溶液中去除鐵和錳離子的特殊能力。
用作選擇的螯合劑的氨基羧酸鹽包括乙二胺四乙酸鹽、N-羥乙基乙二胺三乙酸鹽、次氮基三乙酸鹽、乙二胺四丙酸鹽、三亞乙基四胺己乙酸鹽、二亞乙基三胺戊乙酸鹽和乙醇二甘氨酸的堿金屬、銨和取代銨的鹽及其混合物。
氨基膦酸酯(鹽),當(dāng)洗滌劑組合物中允許至少含少量磷時(shí),也是適于用作本發(fā)明組合物中的螯合劑,包括乙二胺四(亞甲基膦酸酯)、次氮基三(亞甲基膦酸酯)和二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸酯)表示DEQUEST。最好這些氨基膦酸酯不含有多于約6個(gè)碳原子的烷基或鏈烯基基團(tuán)。
多官能取代的芳香螯合劑在這里的組合物中也是有用的。見1974年5月21日頒發(fā)給Connor等人的美國(guó)專利3 812 044。優(yōu)選的此類以酸形式的化合物是二羥基二磺基苯,比如1,2-二羥基-3,5-二磺基苯。
這里使用的一個(gè)優(yōu)選的生物可降解的螯合劑是乙二胺二琥珀酸酯(鹽)(“EDDS”),如在1987年11月3日頒發(fā)給Hartman和Perkins的美國(guó)專利4 704 233。
如果使用的話,這些螯合劑通常包含這里的洗滌組合物重量的約0.1%到約10%。更好地,如果使用,螯合劑將含有這種組合物重量的約0.1%到約3.0%。
粘土污垢去除/抗再沉積劑-本發(fā)明的組合物也可任意地含有具有粘土污垢去除和抗再沉積性能的水溶性乙氧化胺。含有這些化合物的洗滌劑組合物,典型地含有按重量計(jì)為約0.01%到約10.0%的水溶性乙氧化胺。
最優(yōu)選的污垢釋放和抗再沉積劑是乙氧化四亞乙基戊胺。典型的乙氧化胺在1986年7月1日頒給Vander Meer的美國(guó)專利4 597 898中被進(jìn)一步描述。另一組最好的粘土污垢去除/抗再沉積劑,是在1984年6月27日出版的Oh和Gosselink的歐洲專利申請(qǐng)111965中公開的陽離子化合物。其它的可以用的粘土污垢去除/抗再沉積劑,包括在1984年6月27日出版的Gosselink的歐洲專利申請(qǐng)111984中公開的乙氧化胺聚合物、在1984年7月4日出版的Gosselink的歐洲專利申請(qǐng)112592中公開的兩性離子聚合物、在1985年10月22日頒發(fā)給Connor的美國(guó)專利4 548 744中公開的氧化胺。其它的本領(lǐng)域已知的粘土污垢去除和/或抗再沉積劑也可以用于這里的組合物。另一類最好的抗再沉積劑包括羧甲基纖維素(CMC)物質(zhì)。這些物質(zhì)在本領(lǐng)域已眾所周知。
聚合物分散劑-聚合的分散劑可以有益地以約0.1%到約7%(重量)的用量,用于這里的組合物中,尤其是在沸石和/或?qū)訝罟杷猁}助洗劑存在下。適合的聚合的分散劑包括聚合的多元羧酸酯(鹽)和聚乙二醇,盡管本領(lǐng)域中已知的其它的也可以使用。盡管不打算受理論限制,相信當(dāng)與其它的助洗劑(包括低分子量多羧酸酯(鹽))結(jié)合使用時(shí),通過晶體成長(zhǎng)抑制、顆粒污垢釋放膠溶和抗再沉積作用,聚合的分散劑可增加總的洗滌劑助洗劑效果。
聚合的多羧酸酯(鹽)物質(zhì)可以通過聚合或共聚適當(dāng)?shù)奈达柡偷膯误w,最好以其酸的形式來制備。可以被聚合形成適當(dāng)?shù)木酆系亩圄人狨?鹽)的未飽和單體酸包括丙烯酸、馬來酸(或馬來酸酐)、富馬酸、衣康酸、丙烯三甲酸、中康酸、檸康酸和亞甲基丙二酸。在這里聚合的多羧酸酯(鹽)中,不含有羧酸酯(鹽)原子團(tuán),比如乙烯基甲基醚、苯乙烯、亞乙基等的單體部分的存在是合適的,條件是這些部分不構(gòu)成超過約40%(重量)。
特別地合適的聚合的多羧酸酯(鹽)是由丙烯酸衍生來的。這里這種有用的丙烯酸基聚合物是聚合的丙烯酸的水溶性鹽。這種酸形式的聚合物的平均分子量最好在約2000到10000,較好地從約4000到7000,最好地從約4000到5000。這種丙烯酸聚合物的水溶性鹽可包括,例如,堿金屬、銨和取代的銨鹽。此類的可溶的聚合物為已知物質(zhì)。這類聚丙烯酸鹽在洗滌劑組合物中的使用已經(jīng)被公開,例如在1967年3月7日頒發(fā)給Diehl的美國(guó)專利3 308 067。
丙烯酸/馬來酸基的共聚物也可以用作一種優(yōu)選的分散/抗再沉積劑的成分。這種物質(zhì)包括丙烯酸和馬來酸的共聚物的水溶性鹽。這種以酸形式的共聚物的平均分子量為在約2000到100000范圍內(nèi),更好地從約5000到75000,最好地從約7000到65000。在這種共聚物中丙烯酸鹽與馬來酸鹽的比率,通常為約30∶1到約1∶1,更好地為約10∶1到2∶1。這種丙烯酸/馬來酸共聚物的水溶性鹽可包括,例如,堿金屬、銨和取代的銨鹽。這類的可溶的丙烯酸鹽/馬來酸鹽共聚物為已知的物質(zhì),此物質(zhì)在1982年12月15日公開的歐洲專利申請(qǐng)?zhí)?6915中述及。
另一種可被包括的聚合物物質(zhì)是聚乙二醇(PEG)。PEG可以顯示分散劑效果,同時(shí)作為一個(gè)粘土污垢去除/抗再沉積劑。對(duì)于這些用途,典型的分子量范圍為約500到約100000,優(yōu)選約1000到約50000,更優(yōu)選約1500到10000。
聚天冬氨酸和聚合氨酸分散劑也可以被使用,特別是在與沸石助洗劑結(jié)合下使用。
增白劑-本領(lǐng)域任何已知的熒光增白劑或其它的增亮或增白劑,可以含量典型地從約0.05%到約1.2%(重量),加入到這里的洗滌劑組合物中。在本發(fā)明中有用的商品熒光增白劑可被分成幾組,包括但不必限制于二苯乙烯的衍生物、吡唑啉、香豆素、羧酸、次甲基菁、二苯并噻吩-5,5-二氧化物、吡咯、5-和6-員環(huán)雜環(huán)和其它的各種各樣的試劑。這種增白劑的例子公開于由M.Zahradnir編著,John Wiley&Sons,New York(1982)出版的“The Production and Application of FluorescentBrightening Agents”一書中。
有用于本發(fā)明的組合物的熒光增白劑的專門例子是那些在1988年12月13日頒發(fā)給Wixon的美國(guó)專利4790856中所示范的。這些增白劑包括來自Verona的PHORWHITE系列增白劑。在此參考中公開的其它的增白劑包括Tinopal UNPA、Tinopal CBS和Tinopal 5BM,可從Ciba-Geigy購(gòu)得;Arctic White CC和Arcticwhite CWD,可從意大利的Hilton-Davis購(gòu)得,2-(4-苯乙烯基-苯基)-2H-萘酚[1,2-d]三吡、4,4′-雙-(1,2,3-三唑-2-基)二苯乙烯、4,4′-雙(苯乙烯基)聯(lián)苯和氨基香豆素。這些增白劑的專門例子包括4-甲基-7-二乙基氨基香豆素、1,2-雙(苯并咪唑-2-基)乙烯、1,3-diphenylphrazolines、2,5-雙(苯并噁唑-2-基)噻吩、2-苯乙烯基-萘并-[1,2~d]噁唑和2-(茋-4-基)-2H-萘并[1,2-d]三唑。也可見1972年2月29日頒發(fā)給Hamilton美國(guó)專利3 646 015。
抑泡劑-減少或抑制泡沫形成的化合物可以被加入到本發(fā)明的組合物中。
大量的物質(zhì)可被用作抑泡劑,抑泡劑對(duì)那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是眾所周知的。例如見Kirk OthmerEncyclopedia of Chemical Technology,第三版,第7卷,第430-447頁(John Wiley&Sons,Inc.,1979)。這些包括,例如高分子量烴,比如鏈烷烴、脂肪酸酯(例如脂肪酸三甘油酯)、硅氧烷、仲醇、-羥基醇的脂肪酸酯、脂肪族C18-C40酮(例如硬脂酮等)。其它的抑泡劑包括N烷基化氨基三嗪,比如氰尿酰氯與兩或三摩爾含有1到24個(gè)碳原子的伯或仲胺形成的產(chǎn)品,三至六-烷基三聚氰胺或二至四-烷基二胺氯三嗪、氧化丙烯和單硬脂酰磷酸酯,比如單十八烷醇磷酸酯和單硬脂酰基二堿金屬磷酸鹽(例如K、Na和Li)和磷酸酯。烴,比如石蠟烴和鹵代石蠟烴可以液態(tài)形式使用。液態(tài)烴在室溫和大氣壓下是液體,在約-40℃和約5℃范圍內(nèi)有一個(gè)傾點(diǎn),和一個(gè)不低于約110℃(大氣壓力)的最小沸點(diǎn)。也已知優(yōu)選使用熔點(diǎn)低于約100℃的含蠟烴。
一類較好的抑泡劑包含硅氧烷抑泡劑。此類包括聚硅氧烷油,比如聚二甲基硅氧烷、聚硅氧烷油或樹脂的分散體或乳狀液,以及聚硅氧烷與氧化硅粒的結(jié)合使用,其中聚硅氧烷熔融地化學(xué)吸附到氧化硅上。硅氧烷抑泡劑在本領(lǐng)域眾所周知,例如在1981年5月5日頒發(fā)給Gandolfo等人的美國(guó)專利4 265 779和1990年2月7日出版的Starch,M.S.的歐洲專利申請(qǐng)?zhí)?9307851.9中公開。
其它的硅氧烷抑泡劑在美國(guó)專利3 455 839中公開,涉及通過摻入其中的少量聚二甲基硅氧烷流體使水溶液消泡的組合物和方法。
硅氧烷和硅烷化的氧化硅的混合物,例如在德國(guó)專利申請(qǐng)DOS 2 124 526中述及。在粒狀洗滌劑組合物中的硅氧烷消泡劑和泡沫控制劑在1987年3月24日頒給Bartolotta等人的美國(guó)專利3 933 672和頒給Baginski等人的美國(guó)專利4 652 392中公開。
其它的這里有用的抑泡劑包括仲醇(例如2-烷基烷醇)和這種醇與硅油的混合物,比如在美國(guó)專利4 798 679、4 075 118和歐洲專利150872中公開的硅氧烷。仲醇包括含有C1-C16鏈的C6-C16烷醇。一個(gè)優(yōu)選的醇是2-丁基辛醇,可從Condea購(gòu)得,商標(biāo)為ISOFOL 12。仲醇的混合物可從Enichem以商標(biāo)ISALCHEM 123購(gòu)得?;旌系囊峙輨┑湫偷匕?硅氧烷以重量比1∶5到5∶1的比率的混合物。
抑泡劑,當(dāng)被使用時(shí),最好是以“抑泡量”使用?!耙峙萘俊币馕吨M合物的配方設(shè)計(jì)師可選擇一定量的泡沫控制劑,此量足以控制泡沫達(dá)到泡沫減少的含量為合乎要求的結(jié)果。這里組合物通常包含0%到約5%的抑泡劑。硅氧烷抑泡劑典型地使用量最高可達(dá)約洗滌劑組合物重量的2.0%,盡管可以使用更高的量。此上限事實(shí)上是實(shí)用的,主要由于要使成本保持最低并且保證在有效控制起泡中較低量的有效性。較好地,使用約0.01%到約1%的硅氧烷抑泡劑,更好地從約0.25%到約0.5%。如這里所使用的,這些重量百分比值包括任何可與聚有機(jī)硅氧烷結(jié)合使用的氧化硅,以及任何可被使用的添加劑物質(zhì)。單硬脂酰磷酸酯抑泡劑通常使用量為組合物重量的約0.1%到約2%。烴抑泡劑典型地使用量約0.01%到約5.0%范圍內(nèi),但可以使用更高的量。醇類抑泡劑典型地以成品組合物重量的0.2%-3%使用。
除了上述的成分,這里的組合物也可以與在本發(fā)明各種組合物中提供其它益處的各種其它添加劑成分一起使用。下文將說明各種這種添加劑成分,但是不僅限于此。
織物柔順劑-各種貫穿洗滌過程的織物柔順劑,尤其是1977年12月13日頒發(fā)給Storm和Nirschl的美國(guó)專利4 062 647中的細(xì)微綠土,以及本領(lǐng)域已知的其它的柔順劑粘土,可以任選地以從約0.5%到約10%(重量)的含量,用于本發(fā)明的組合物,以在織物清洗的同時(shí)提供織物柔順劑的益處。粘土柔軟劑可以與胺和陽離子柔軟劑結(jié)合使用,如,例如在1983年3月1日頒給Crisp等人的美國(guó)專利4 375 416和1981年9月22日頒給Harris等人的美國(guó)專利4 291 071中所公開的。
其它成分-有用于洗滌劑組合物的各種其它成分,可被包括在這里的組合物內(nèi),包括其它的活性成分、載體、水溶助長(zhǎng)劑、操作助劑、染料或顏料等等。如果需要多泡沫,泡沫促進(jìn)劑,比如C10-C16烷醇酰胺,可以被摻入到組合物中,典型含量在1%-10%。C10-C14單乙醇和二乙醇酰胺代表了一類典型的這種泡沫促進(jìn)劑。這種泡沫促進(jìn)劑與高起泡的添加劑表面活性劑,比如上述的氧化胺、甜菜堿和磺基甜菜堿的使用也是有優(yōu)越性的。如果需要,可溶性鹽比如MgCl2、MgSO4、CaCl2等可以典型含量0.1%-2%加入,提供另外的起泡和加強(qiáng)油脂清除。
各種應(yīng)用于本組合物的洗滌性成分,任選地還可以通過吸附所說的成分到一個(gè)疏松的疏水底物上,然后用一個(gè)疏水層覆蓋所說的底物進(jìn)一步穩(wěn)定。優(yōu)選地,此洗滌性成分在被吸附進(jìn)多孔的底物之前與一種表面活性劑混合。在使用中,此洗滌性成分從底物釋放進(jìn)入到含水洗滌液中,在洗滌液中此成分發(fā)揮其預(yù)定的洗滌性功能。
為詳細(xì)說明此技術(shù),將一種疏松的疏水性的氧化硅(商標(biāo)為SIPERNAT D10,DeGussa)與一個(gè)含有3%-5%的C13-C15乙氧化醇EO(7)非離子表面活性劑的蛋白水解酶溶液混合。典型地,酶/表面活性劑溶液是氧化硅重的2.5倍。將得到的粉末在攪拌下分散于硅油中(可以使用粘度在500-12500范圍內(nèi)的各種硅油)。將得到的硅油分散液乳化或者加入到最終的洗滌劑基體中。通過這種方式,可使比如前述的酶、漂白劑、漂白活化劑、漂白催化劑、光活化劑、染料;熒光增白劑、織物調(diào)理劑和可水解表面活性劑的成分可以被“保護(hù)”,以用于洗滌劑,包括液體洗衣用洗滌劑組合物。
這里的皂?xiàng)l組合物最好配成這樣,當(dāng)用在含水清洗操作過程中時(shí),洗滌水pH在約6.5和約11之間,最好在約7.5和約10.5之間。洗碟用個(gè)人清洗產(chǎn)品配方的pH,最好在約6.8和約9.0之間。洗衣用產(chǎn)品典型的pH在9-11。控制pH在推薦的用量范圍內(nèi)的技術(shù),包括使用緩沖劑、、堿、酸等,這種技術(shù)對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說是眾所周知的。
下文說明了上述的表面活性劑的使用,用通常的擠出方法來制備皂?xiàng)l組合物。這些實(shí)例是非限定性的,因?yàn)楦鞣N表面活性劑、香料和任選的其它的皂?xiàng)l配方設(shè)計(jì)師已知的成分可以任選地用于這種組合物中,所有成分都以通常的用量。
實(shí)例VIII一個(gè)典型的皂?xiàng)l組合物配方如下成分 百分含量(wt)脂肪酸皂*83.75葡糖酰胺表面活性劑3.00NaCl 0.44次要成分(香料等等)2.5水至100pH10.25*以重量比70/10/20混合的動(dòng)物脂/硬脂酸/椰油脂肪酸的鈉鹽**按實(shí)例IV的方法制備的C12-N-(3-甲氧丙基)葡糖酰胺。
實(shí)例IX實(shí)例VIII的皂?xiàng)l可通過減少肥皂含量到76%,增加葡糖酰胺表面活性劑的含量到10%來改性。從而得到一種更柔順的皂?xiàng)l。
實(shí)例X實(shí)例VIII的皂?xiàng)l可通過增加皂含量到85%和降低葡糖酰胺表面活性劑的含量到2%來改性??傻玫揭环N更硬性的皂?xiàng)l。
實(shí)例XI實(shí)例VIII的皂?xiàng)l可通過將一當(dāng)量的實(shí)例VIII的混合的棕櫚甲氧丙基葡糖酰胺來取代實(shí)例IV的N-烷氧基葡糖酰胺來改性。
實(shí)例VII一種適用于洗污染織物的洗衣用皂?xiàng)l,可通過標(biāo)準(zhǔn)擠出工藝來制備,該皂?xiàng)l包括下列成分成分%(重量)C12-C16烷基硫酸鈉 20棕櫚N-(3-甲氧丙基)葡糖酰胺*5C11-C13烷基苯磺酸鈉 10三聚磷酸鈉 7焦磷酸鈉 7碳酸鈉 25沸石A(0.1-10m) 5椰油單乙醇酰胺 2羧甲基纖維素 0.2聚丙烯酸鹽(m·w 1400) 0.2熒光增白劑,香料 0.2蛋白酶 0.3CaSO41MgSO41水 4填料**…至100…*由混合的棕櫚部分脂肪酸制備**可選自方便的材料,比如CaCO3、滑石、粘土、硅酸鹽等等。
實(shí)例XIII實(shí)例VII的洗衣皂可通過加入8%的過硼酸鈉一水合物或過碳酸鈉(300-600微米)和1%的其中提供漂白功能的壬?;趸交撬猁}來改性。
權(quán)利要求
1.一種洗衣或盥洗皂?xiàng)l等,包含一種或多種選自合成的陰離子表面活性劑和肥皂的表面活性劑,所說的皂?xiàng)l含有通式如下的至少1%(重)的烷氧基或芳氧基多羥基脂肪酸酰胺, 其中R是C7-C21烴基部分,R1是C2-C8烴基部分,R2是C1-C8烴基部分或氧化烴基部分,Z是一個(gè)具有一條線型鏈的、帶有至少2個(gè)直接連到該鏈上的羥基的多羥基烴基部分,或其烷氧化衍生物。
2.一種權(quán)利要求1的皂?xiàng)l,其中R是C9-C17烴基,R1是C2-C4亞烷基,R2是C1-C4烷基。
3.一種權(quán)利要求1的皂?xiàng)l,其中R是C9-C17烴基,R1是-CH2CH2-或-CH2CH2CH2-,R2是甲基。
4.一種權(quán)利要求3的皂?xiàng)l,其中表面活性劑是一種C10-C18脂肪酸皂。
5.一種權(quán)利要求4的皂?xiàng)l,含有至少3%(重)的所說的烷氧基多羥基脂肪酸酰胺。
6.一種權(quán)利要求3的皂?xiàng)l,其中表面活性劑是C10-C18硫酸化的或磺化的陰離子表面活性劑。
7.一種權(quán)利要求6的皂?xiàng)l,含有至少3%(重)的所說的烷氧基多羥基脂肪酸酰胺。
8.一種通過加入N-烷氧基或N-芳氧基多羥基脂肪酸酰胺到所說的皂?xiàng)l中,來制備改進(jìn)的洗衣用或盥洗皂組合物的方法。
全文摘要
使用烷氧基或芳氧基多羥基脂肪酸酰胺,以改善皂的爛性、裂化性或耐用性,而制備了含有一種或多種表面活性劑,諸如肥皂或合成洗滌劑的洗衣皂盥洗皂。N-(3-甲氧基丙基)葡糖胺和N-(2-甲氧基乙基)葡糖胺的棕櫚油鏈長(zhǎng)脂肪酸酰胺,是用于這種皂?xiàng)l的葡糖酰胺表面活性劑的例子。
文檔編號(hào)C11D3/32GK1133612SQ94193860
公開日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1994年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月9日
發(fā)明者J·J·塞貝爾, D·S·康納, Y·-C·傅 申請(qǐng)人:普羅格特-甘布爾公司