專利名稱：堿性溶液中的粘度穩(wěn)定的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及穩(wěn)定堿性溶液的粘度。
背景技術(shù)：
在組合物中將高分子粘度穩(wěn)定劑如纖維素類、藻酸鹽和生物膠(biogums)用作增稠劑。但是，這樣的高分子粘度穩(wěn)定劑在高度堿性含水系統(tǒng)如家用清潔劑中一般不具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性。這類清潔劑通常含有約0.5至約15重量％苛性物質(zhì)，例如氫氧化鈉，以及具有至少10，通常約12至約14的pH。為了具有適合的貯藏壽命，這類清潔劑需要長(zhǎng)期粘度穩(wěn)定性，例如大于12個(gè)月。
如果所述溶液不穩(wěn)定，就發(fā)生膠凝作用或粘度完全喪失。目前，因?yàn)樵趬A性條件下黃原酸膠(xanthan gum)具有相對(duì)好的穩(wěn)定性，在這些系統(tǒng)中通常應(yīng)用它。然而，黃原酸膠在更高水平的苛性物質(zhì)下能顯示出膠凝作用，并且隨時(shí)間將表現(xiàn)出顯著的降解，特別是在升高的溫度下。因此，需要有一種提供甚至比黃原酸膠更高穩(wěn)定性的增稠劑。
發(fā)明簡(jiǎn)要概述本發(fā)明涉及一種包括至少一種苛性物質(zhì)和粘度穩(wěn)定量代尤坦膠(diutan gum)的含水堿性溶液。用于清潔溶液中的典型苛性物質(zhì)包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、碳酸鈉或硅酸鈉。通常，基于溶液的總重量，所述含水堿性組合物具有約0.5重量％至約15重量％的苛性物質(zhì)濃度，以達(dá)到至少10的pH?；谌芤旱目傊亓浚龃忍鼓z的量?jī)?yōu)選為約0.05重量％至約2重量％。
在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，所述含水堿性組合物含有螯合劑、表面活性劑或有機(jī)溶劑中的至少一種。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及一種提高含水堿性組合物穩(wěn)定性的方法，包括向該含水堿性組合物中加入粘度穩(wěn)定量的代尤坦膠。
發(fā)明詳細(xì)描述代尤坦膠是雜多糖S-657，它是通過(guò)發(fā)酵鞘氨醇單胞菌屬的種(Sphingomonas sp.)ATCC 53159菌株而制備的。它在水溶液中具有增稠、懸浮和穩(wěn)定性質(zhì)。雜多糖S-657主要由碳水化合物、約12％蛋白質(zhì)和約7％(以O(shè)-乙酰基計(jì)算)?；M成，所述碳水化合物部分含有約19％葡糖醛酸，和中性糖(以約3∶2摩爾比的鼠李糖和葡萄糖)。代尤坦膠結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可在Diltz等的文章中找到，“Location of O-acetyl groups inS-657 using the reductive-c1eavage method”Carbohydrate Research331(2001)265-270，在此將其全文引入本文作為參考。制備代尤坦膠的詳細(xì)內(nèi)容可在美國(guó)專利5,175,278中找到，在此將其全文引入本文作為參考。
已發(fā)現(xiàn)，在所述膠的不同濃度下，當(dāng)與含有黃原酸膠的含水堿性溶液比較時(shí)，含有代尤坦膠的含水堿性溶液具有優(yōu)越的穩(wěn)定性。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在用來(lái)配制家用和工業(yè)清潔劑的含水堿性溶液中可將代尤坦膠用作增稠劑。
可用于家用和工業(yè)清潔劑的含水堿性溶液具有至少10，通常約12至約14的pH。所述含水堿性溶液通常含有至少一種苛性物質(zhì)如氫氧化鈉、氫氧化鉀、硅酸鈉、氫氧化銨、碳酸鈉或它們的混合物?；谌芤旱目傊亓浚话愕卦谒鰤A性溶液中存在約0.5重量％至約15重量％的所述苛性物質(zhì)，優(yōu)選約5重量％至約12重量％，更優(yōu)選約10重量％。
以有效增稠和穩(wěn)定所述含水堿性溶液的量加入代尤坦膠?；谌芤旱目傊亓浚行Я堪◤募s0.05重量％至約2重量％，優(yōu)選約0.1重量％至約1重量％，更優(yōu)選約0.2重量％至約0.8重量％。
所述含水堿性溶液還含有其它用于清潔劑中的成分。這類溶液可含有效量的用作發(fā)泡劑、濕潤(rùn)劑和洗滌劑的表面活性劑。為有助于除去有機(jī)沉積物、污點(diǎn)和涂料，還可以存在有機(jī)溶劑例如二元醇和二元醇醚如聚乙二醇(PEG)或乙二醇單丁醚。還可以加入螯合劑作為助洗劑以增強(qiáng)所述去污劑的效果和溶解多價(jià)鹽。螯合劑如葡庚糖酸鈉還有助于控制多價(jià)金屬如鐵，如果該多價(jià)金屬未被螯合，可催化生物膠增稠劑的堿水解從而導(dǎo)致粘度喪失。螯合劑還有助于防止多價(jià)金屬誘導(dǎo)的膠凝作用。
實(shí)施例1在不同溫度下比較了代尤坦膠和黃原酸膠在含水堿性溶液中的穩(wěn)定性。在環(huán)境溫度和升高的溫度下評(píng)價(jià)了所述生物膠的堿性穩(wěn)定性。對(duì)于每種膠，用聚乙二醇(PEG)作為分散劑制備了在標(biāo)準(zhǔn)自來(lái)水中的2％(按水的重量)儲(chǔ)備溶液。向每種堿性溶液中加入百分之二葡庚糖酸鈉作為螯合劑。將上述膠儲(chǔ)備溶液稀釋至所需濃度并且與適當(dāng)量的50％苛性物質(zhì)混合，直至所述溶液看起來(lái)已完全水合以及顯得是均勻的。
為200ml的批量設(shè)計(jì)試驗(yàn)。將該批量分成兩個(gè)100ml的批量一批在120°F(48.9℃)貯存，另一批在室溫下貯存。最初在配制了溶液時(shí)、然后在1天、7天、28天、60天和90天進(jìn)行粘度測(cè)定和目視觀測(cè)。
1.在25℃下貯存90天。在30RPM下布魯克菲爾德粘度的變化
2.在25℃下貯存90天。在3RPM下布魯克菲爾德粘度的變化
3.在120°F下貯存28天。在60RPM下布魯克菲爾德粘度的變化
在室溫下貯存的樣品具有比在120°F下貯存的樣品更好的穩(wěn)定性。在很苛性的環(huán)境中，溫度加速所述膠的變質(zhì)。在升高的溫度下28天后維持粘度的樣品被視為“良好的”表現(xiàn)者。在升高的溫度下，0.50％代尤坦膠比0.50％黃原酸膠具有更好的表現(xiàn)。更高濃度的代尤坦膠還比0.25％的代尤坦膠表現(xiàn)更好。
盡管已經(jīng)參照包括目前實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式的具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，存在上述系統(tǒng)和技術(shù)的許多變化和置換，它們落入在所附權(quán)利要求書(shū)中提出的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種含水堿性溶液，包括至少一種苛性物質(zhì)和粘度穩(wěn)定量的代尤坦膠。
2.權(quán)利要求1的含水堿性溶液，其中pH是至少10。
3.權(quán)利要求1的含水堿性溶液，其中pH是從約12至約14。
4.權(quán)利要求1的含水堿性組合物，其中所述苛性物質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鉀、硅酸鈉、氫氧化銨、碳酸鈉或它們的混合物。
5.權(quán)利要求1的含水堿性組合物，其中所述苛性物質(zhì)的濃度是從約0.5重量％至約15重量％，基于所述溶液的總重量。
6.權(quán)利要求5的含水堿性組合物，其中所述苛性物質(zhì)的濃度是從5重量％至約12重量％，基于所述溶液的總重量。
7.權(quán)利要求1的含水堿性組合物，進(jìn)一步包括螯合劑、表面活性劑或有機(jī)溶劑中的至少一種。
8.權(quán)利要求1的含水堿性組合物，其中所述代尤坦膠的量是從約0.05重量％至約2重量％，基于所述溶液的總重量。
9.權(quán)利要求8的含水堿性組合物，其中所述代尤坦膠的濃度是從約0.1重量％至約1重量％，基于所述溶液的總重量。
10.權(quán)利要求9的含水堿性組合物，其中所述代尤坦膠的濃度是從約0.2重量％至約0.8重量％，基于所述溶液的總重量。
11.一種含水堿性溶液，包括基于所述溶液總重量的從約0.5重量％至約15重量％的苛性物質(zhì)，和基于所述溶液總重量的從約0.05重量％至約2重量％的代尤坦膠。
12.權(quán)利要求11的含水堿性溶液，其中pH是至少10。
13.權(quán)利要求12的含水堿性溶液，其中pH是從約12至約14。
14.權(quán)利要求11的含水堿性組合物，其中所述苛性物質(zhì)是氫氧化鈉。
15.權(quán)利要求11的含水堿性組合物，其中所述苛性物質(zhì)的濃度是從5重量％至約12重量％，基于所述溶液的總重量。
16.權(quán)利要求11的含水堿性組合物，進(jìn)一步包括螯合劑、表面活性劑或有機(jī)溶劑中的至少一種。
17.權(quán)利要求11的含水堿性組合物，其中所述代尤坦膠的濃度是從約0.1重量％至約1重量％，基于所述溶液的總重量。
18.權(quán)利要求17的含水堿性組合物，其中所述代尤坦膠的濃度是從約0.2重量％至約0.8重量％，基于所述溶液的總重量。
19.一種提高含水堿性組合物穩(wěn)定性的方法，包括向該含水堿性組合物中加入粘度穩(wěn)定量的代尤坦膠。
20.一種堿性清潔劑組合物，包括至少一種苛性物質(zhì)和粘度穩(wěn)定量的代尤坦膠。
全文摘要
包括至少一種苛性物質(zhì)和粘度穩(wěn)定量代尤坦膠的含水堿性溶液。
文檔編號(hào)C11D3/02GK1589316SQ02823176
公開(kāi)日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2002年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月26日
發(fā)明者P·E·溫斯頓, J·M·斯瓦澤 申請(qǐng)人:Cp凱爾科美國(guó)公司