專(zhuān)利名稱(chēng)：改良洗滌組合物拉伸粘度的組合物及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有粘彈性流變性質(zhì)的洗滌組合物，具體地講，涉及具有粘彈性流變性質(zhì)的次氯酸鹽組合物，配制該組合物使之具有增強(qiáng)的拉伸粘度。
許多工藝提出了開(kāi)發(fā)一種增稠的洗滌組合物的問(wèn)題，該組合物可以包含一種漂白劑且可以用作硬表面洗滌劑或排水管開(kāi)通劑。粘稠的配方大大提高了這類(lèi)組合物的效力，增加了洗滌劑的保留時(shí)間。施加和使用過(guò)程中的飛濺減少了，而且大量報(bào)道說(shuō)明消費(fèi)者偏愛(ài)粘稠的產(chǎn)品。Schilp，美國(guó)專(zhuān)利4，337，163敘述了用氧化胺或季銨鹽化合物及一種飽和脂肪酸皂增稠的次氯酸鹽。Stoddart，美國(guó)專(zhuān)利4，576，728敘述了包括3-或4-氯苯甲酸、4-溴苯甲酸、4-甲苯甲酸和3-硝基苯甲酸與氧化胺組合的剪切稀化性的增稠次氯酸鹽。Bentham等在美國(guó)專(zhuān)利4，399，050中公開(kāi)了用某種羧酸鹽表面活性劑、氧化胺和季胺鹽化合物增稠的次氯酸鹽。Citron等人在美國(guó)專(zhuān)利4，282，109中要求保護(hù)用C10-18氧化胺加C8-12烷基磺酸鹽(氧化胺∶磺酸鹽比例至少為3∶4)增稠的次氯酸鹽漂白劑。
Rorig等人在美國(guó)專(zhuān)利4，842，771中公開(kāi)了一種可以與異丙苯、二甲苯或甲苯磺酸鹽組合的C16氧化叔胺，但還需要1-5%的酸，而且組合物pH一定不能超過(guò)6，因此排除了堿性洗滌劑。Rose在美國(guó)專(zhuān)利4，800，036中敘述了用“鎓類(lèi)表面活性劑離子”和芳族磺酸鹽或羧酸鹽反離子增稠的粘彈性次氯酸鹽溶液。Stoddart在美國(guó)專(zhuān)利4，783，283中敘述了一種剪切稀化的次氯酸鹽，其中含有由0.1%～5%的C12-15氧化胺與0.05%至0.5%烷基苯或萘磺酸鹽組合的組合物。Stoddart的發(fā)明限于C15鏈長(zhǎng)及兩種特定的芳基磺酸鹽。
Hunting在美國(guó)專(zhuān)利3560，389中公開(kāi)了使用氧化胺和烷基苯或萘磺酸鹽的不增稠的次氯酸鹽漂白劑。Hynam等在美國(guó)專(zhuān)利3，684，722中提到了用氧化胺和皂類(lèi)增稠的次氯酸鹽。這些參考文獻(xiàn)中的任何一篇都沒(méi)提到或建議一種粘彈性增稠體系。
正如這里所關(guān)注的一樣，已發(fā)現(xiàn)先有技術(shù)的許多種增稠劑在用于洗滌組合物中是不能令人滿意的，尤其是用于增稠的次氯酸鹽組合物時(shí)。例如，無(wú)機(jī)增稠劑通常是不理想的，尤其是在噴霧式噴灑器中，因?yàn)檫@些增稠劑影響噴灑。
本發(fā)明進(jìn)一步的特征在于它是一種減少本領(lǐng)域次氯酸鹽洗滌組合物中尤其是在噴灑時(shí)揮發(fā)的次氯酸鹽洗滌組合物中特有的“漂白味”的方法。漂白味可能是由于釋氯化合物本身、分子氯或相關(guān)化合物導(dǎo)致的。即使加入香料，漂白味常常繼續(xù)存在，使消費(fèi)者/用戶不滿意。
對(duì)比之下，先有技術(shù)中在泡沫型噴灑器中減少一些氣味是可能的。然而，這些噴灑器的特征在于它們需要將從噴灑器中出來(lái)的泡沫物質(zhì)直接施加到待洗滌的表面上。因此，這些噴灑器由于不能快速地將泡沫物質(zhì)施加到大面積的待洗滌表面上，其效率相對(duì)較低。
正如上面指出的，在這類(lèi)噴霧式噴灑器中使用本發(fā)明的組合物，要求該組合物在通過(guò)噴灑器的泵送裝置時(shí)具有剪切靈敏性或剪切稀化性。并且，為了適當(dāng)?shù)卣掣接诖礈斓谋砻嫔?，該組合物立即恢復(fù)增稠特性也是重要的。這個(gè)特性通常被稱(chēng)為快速粘性恢復(fù)。另外，減少漂白味要求組合物在通過(guò)噴頭或小孔噴灑時(shí)顯示出拉伸粘度增加。據(jù)認(rèn)為，減少氣味主要是由于拉伸粘性有利于在噴灑嘴或孔處形成大液滴而減少了成霧。
為了同時(shí)達(dá)到該組合物所需的增稠及穩(wěn)定性并減少漂白味，本發(fā)明的表面活性劑組合物的粘度范圍是從例如20至5，000厘泊甚至更大些。在該組合物用于多種噴灑器中，以使該組合物以噴霧、液流或其它形式射向待洗滌表面時(shí)，這些特性被認(rèn)為是必不可少的。更明確地說(shuō)，如上所述，本發(fā)明特別關(guān)注將該組合物應(yīng)用于噴霧型噴灑器中，例如手工操作觸發(fā)式噴灑器。(例如Specialty Packing Products Inc.或Continental Sprayer，Inc所售)。這些類(lèi)型的噴灑器例如在Dunning等美國(guó)專(zhuān)利4，701，311和Focaracci等的美國(guó)專(zhuān)利4，646，973和4，538，745中也有敘述。在這些噴灑器中，組合物被分成相當(dāng)微細(xì)的粒子，然后以噴霧形式射向待洗滌表面。噴霧型噴灑器是特別理想的，因?yàn)樗軌蚓鶆虻貙⒃摻M合物施加在相當(dāng)大面積的表面上。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有粘彈性流變性質(zhì)并適用于通過(guò)觸發(fā)式噴霧器噴灑的粘彈性增稠的次氯酸鹽組合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供減少霧化和漂白味的次氯酸鹽組合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在正常儲(chǔ)存期間且在升高或降低溫度下相穩(wěn)定的增稠次氯酸鹽組合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有粘彈性流變性質(zhì)的穩(wěn)定的增稠次氯酸鹽組合物，以提高開(kāi)通排水管的效力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種漂白穩(wěn)定的粘彈性增稠體系，該體系在高、低離子強(qiáng)度下都是有效的。
簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)例包含一種具有粘彈性流變性質(zhì)的穩(wěn)定的洗滌組合物，該組合物包括下列物質(zhì)的水溶液。
(a)一種活性洗滌化合物，和(b)包含十六烷基二烷基氧化胺及一種有機(jī)反離子的粘彈性增稠體系。
可以向上面的第一個(gè)具體實(shí)例的組合物中加入許多種附加成份。附加成份的作用如以后所述，用作改進(jìn)或提高穩(wěn)定性、流變性、效力和/或美觀或消費(fèi)者對(duì)商品的接受程度。
通過(guò)包括十六烷基二烷基氧化胺和一種有機(jī)反離子的體系賦予組合物粘彈性。本發(fā)明制劑的粘度范圍可以從比水稍大至幾千厘泊(CP)。從消費(fèi)者觀點(diǎn)來(lái)看，粘度優(yōu)選約20厘泊至1000厘泊，更優(yōu)選大約50厘泊至500厘泊，對(duì)于觸發(fā)式噴灑器的噴灑來(lái)說(shuō)，最優(yōu)選約100厘泊至300厘泊。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是次氯酸鹽組合物是增稠的并有粘彈性流變性質(zhì)。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是粘彈性增稠劑在多種洗滌活性成份包括次氯酸鹽存在下是化學(xué)穩(wěn)定和相穩(wěn)定的，并在高溫和低溫下保持這種穩(wěn)定性。
本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)是粘彈性增稠劑在高、低離子強(qiáng)度下都是有效的。
本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是組合物的流變性質(zhì)導(dǎo)致剪切稀化行為和拉伸粘性，前者利于噴灑，后者減少氣味。
本發(fā)明的組合物的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是用相當(dāng)少量的表面活性劑實(shí)現(xiàn)了增稠，提高化學(xué)和物理穩(wěn)定性。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在讀過(guò)下面“優(yōu)選具體實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明”之后，本發(fā)明的這些和其它的目的及優(yōu)點(diǎn)將無(wú)疑會(huì)變得顯而易見(jiàn)。
在圖中

圖1是本發(fā)明的兩個(gè)制劑和四個(gè)先有技術(shù)制劑的剪切粘度與剪切速率關(guān)系曲線。
圖2是本發(fā)明的兩個(gè)制劑和四個(gè)先有技術(shù)制劑的拉伸粘度與拉伸速率關(guān)系曲線。
圖3是本發(fā)明制劑與無(wú)粘彈性的對(duì)照樣相比氣相氧化劑濃度(以ppm計(jì))的曲線圖。
在第一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種增稠的粘彈性洗滌組合物，包括下列物質(zhì)的水溶液(a)一種活性洗滌化合物;和(b)包含一種十六烷基二烷基氧化胺和一種有機(jī)反離子的粘彈性增稠體系。
可向上述第一種實(shí)施方案的組合物中加入多種添加成份。這種添加成份的作用將在下文描述，起到改進(jìn)或提高穩(wěn)定性、流變性、效力和/或美觀性或消費(fèi)者對(duì)商品的接受程度。
活性洗滌化合物已知許多種洗滌化合物而且這些化合物可與粘彈性增稠劑相容。這些洗滌化合物通過(guò)化學(xué)或酶反應(yīng)或通過(guò)物理作用與它們欲洗滌的對(duì)象相互作用，在以后將其統(tǒng)稱(chēng)為反應(yīng)。有用的反應(yīng)活性化合物包括酸、堿、氧化劑、還原劑、溶劑、酶、有機(jī)硫化合物、表面活性劑(洗滌劑)及其混合物。酶的例子包括蛋白酶類(lèi)、淀粉酶類(lèi)和纖維素酶類(lèi)。有用的溶劑包括飽和烴類(lèi)、酮類(lèi)、羧酸酯類(lèi)、萜類(lèi)、乙二醇醚類(lèi)等。氧化劑例如漂白劑是優(yōu)選的洗滌活性物，可以選自各種鹵素和過(guò)氧化物漂白劑。特別優(yōu)選的是鹵素漂白源，它可以選自各種產(chǎn)生次氯酸鹽的物質(zhì)，例如選自次鹵酸鹽、鹵代胺、鹵代亞胺、鹵代酰亞胺和鹵代酰胺的堿金屬和堿土金屬鹽的漂白劑。相信所有這些物質(zhì)能就地產(chǎn)生次鹵酸漂白物質(zhì)。優(yōu)選次氯酸鹽和在水溶液中產(chǎn)生次氯酸鹽的化合物，然而次溴酸鹽也是適合的。代表性的產(chǎn)生次氯酸鹽的化合物包括次氯酸鈉、鉀、鋰和鈣，氯化磷酸三鈉十二水合物、二氯異氰尿酸鈉和鉀及三氯氰尿酸。適用的有機(jī)漂白源包括雜環(huán)的N-溴和N-氯酰亞胺例如三氯氰尿酸和三溴氰尿酸、二溴和二氯氰尿酸及其鉀和鈉鹽，N-溴化和N-氯化琥珀酰亞胺、丙二酰亞胺、鄰苯二甲酰亞胺和萘二甲酰亞胺。乙內(nèi)酰脲，例如二溴和二氯二甲基乙內(nèi)酰脲，氯溴二甲基乙內(nèi)酰脲、N-氯硫酰胺(鹵酰胺)和氯胺(鹵胺)。在本發(fā)明中特別優(yōu)選的是化學(xué)式為NaOCl的次氯酸鈉，用量范圍約從0.1%至15%(重量)，更優(yōu)選約0.2%至10%，最優(yōu)選約2.0%至6.0%。
氧化胺如上所述，適用于本發(fā)明的表面活性劑是對(duì)漂白劑穩(wěn)定的非離子表面活性劑。特別優(yōu)選使用氧化胺，尤其是三烷基氧化胺。代表性的結(jié)構(gòu)闡述如下
在上述結(jié)構(gòu)中，R是16個(gè)碳的烷基，R1和R2各有1至2個(gè)碳原子，最優(yōu)選甲基。當(dāng)R1和R2都是甲基且R是平均16個(gè)碳原子的烷基時(shí)，得到二甲基十六烷基氧化胺，這是一種特別優(yōu)選的氧化胺。這種特別的對(duì)漂白劑穩(wěn)定的非離子表面活性劑的代表性實(shí)例包括由Stepan化學(xué)公司生產(chǎn)的以商品名AMMONYXCO出售的和由Lonza公司生產(chǎn)的以商品名BARLOX 16S出售的表面活性劑。雖然在R基的α-碳附近或更遠(yuǎn)的碳上有一些支化度是可接受的，但R基優(yōu)選直鏈的。一般來(lái)說(shuō)，碳離胺基越遠(yuǎn)，支鏈可以越長(zhǎng)。因此只要支鏈的R基的最大鏈含有不多于16個(gè)碳，就認(rèn)為這樣的具有支鏈R基氧化胺是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。氧化胺以增稠有效的量存在，優(yōu)選大約0.1%至5.0%(重量)，更優(yōu)選大約0.3%至3.0%(重量)，最優(yōu)選0.5%至1.5%(重量)(均以組合物重量百分比計(jì))。
在本發(fā)明中氧化胺的鏈長(zhǎng)是重要的。使用C12或C14氧化胺不會(huì)導(dǎo)致大的拉伸性質(zhì)，因此不減小氣味。C18氧化胺是不合適的，因?yàn)槠淙芙庑圆詈图羟姓扯雀?，使它難以用于泵噴霧。氧化胺含有相對(duì)高的C16烷基百分比是重要的。優(yōu)選大約80%C16，更優(yōu)選95%，最優(yōu)選99%。鏈長(zhǎng)的均一性是重要的，因?yàn)榛旌系逆滈L(zhǎng)能導(dǎo)致混合的膠束、減少或破壞拉伸粘度。一般來(lái)講，拉伸粘度增強(qiáng)比是將拉伸粘度與剪切粘度(即用Brookfield或Bohlin粘度計(jì)測(cè)得的正常粘度)相比得到的。這里的拉伸粘度是用Rheometrics RFX拉伸流變儀測(cè)量的。例如不管剪切或拉伸速率如何，水的拉伸對(duì)剪切粘度比(特勞頓比)是3。為了減少霧化和氣味，在應(yīng)用于噴霧的剪切速率(大約500-10000/秒)下，需要的所述比率至少為50，更好為至少70，最好超過(guò)100。該比率將隨拉伸和剪切速率而變化。顯示拉伸性能的體系是非牛頓體系，其中的粘度是剪切的函數(shù)。圖1和圖2說(shuō)明本領(lǐng)域牛頓體系和本發(fā)明拉伸體系的區(qū)別。圖1是本發(fā)明的兩種組合物和四個(gè)先有技術(shù)組合物的剪切速率與粘度關(guān)系曲線圖。圖1的粘度是剪切粘度，由Bohlin VOR流變儀測(cè)得。圖2表示的是同樣的組合物，其中拉伸粘度由Rheometrics RFX流變儀測(cè)得。所有的樣品都包含氧化胺、二甲苯磺酸鈉、2.0%次氯酸鈉、0.55%氫氧化鈉和水。代表本發(fā)明的樣品“C”和“F”使用了C16氧化胺。代表先有技術(shù)的其余樣品包含C12氧化胺(樣品“A”和“D”)和C14氧化胺(樣品“B”和“E”)。另外，樣品“A”、“B”和“C”含有0.5%氧化胺和0.25%反離子，而“D”、“E”和“F”使用1.0%氧化胺和0.5%反離子(均以組合物重量計(jì))。
有機(jī)反離子有機(jī)反離子選自由芳基和C2-6羧酸鹽、芳基和C2-6磺酸鹽、硫酸化芳基醇及其混合物。芳基化合物從苯或萘衍生得到，可以被取代也可以不取代。反離子可以包括在活性洗滌化合物存在下化學(xué)穩(wěn)定的取代基。該取代基優(yōu)選1-4個(gè)碳原子的烷基或烷氧基、鹵素和硝基，所有這些取代基在與多數(shù)活性物(包括次氯酸鹽)共存時(shí)是穩(wěn)定的。這些反離子可以以酸形式加入，并就地轉(zhuǎn)化成陰離子形式，或者可以以陰離子形式加入。羥基或胺基等取代基適合于與一些非次氯酸鹽洗滌活性物(例如溶劑、表面活性劑和酶)一起使用。取代基如果存在，可以在環(huán)上的任何位置。如果使用苯，優(yōu)選對(duì)位(4)和間位(3)。反離子的加入量足以增稠并產(chǎn)生粘彈性流變性質(zhì)，優(yōu)選組合物重量的大約0.1%至2.5%，更優(yōu)選在約0.2%至1%之間，最優(yōu)選大約0.2%至0.5%。氧化胺與反離子的重量比優(yōu)選大約在4∶1和1∶2之間，更優(yōu)選大約3∶1至1∶2，最優(yōu)選大約2∶1。這種比例依賴(lài)性說(shuō)明混合膠束的結(jié)構(gòu)在獲得拉伸性能方面是決定因素。不限制于一種特別的理論，據(jù)認(rèn)為所述的反離子在與氧化胺共存時(shí)促進(jìn)長(zhǎng)棒狀膠束的形成。這些膠束能形成網(wǎng)絡(luò)，從而導(dǎo)致有效的增稠。人們很驚異地發(fā)現(xiàn)這里定義的粘彈性增稠只在反離子的表面活性很小或沒(méi)有時(shí)才發(fā)生。
輔助表面活性劑通過(guò)加入選自季銨鹽化合物、甜菜堿、肌氨酸鹽、?；撬猁}或其混合物的一種輔助表面活性劑，可以增進(jìn)增稠，提高低溫相穩(wěn)定性。另外，可以為了其它所希望的目的，例如去污、增溶、潤(rùn)濕等加入非增稠性輔助表面活性劑。R基非c16的氧化胺可以加入，只要棒狀膠束的形成不受到不利的影響。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)組合物的特勞頓比率高于50時(shí)，會(huì)出現(xiàn)足夠的棒狀膠束。上述輔助表面活性劑可以加入能有效地完成其預(yù)定作用的量，通常重量百分比范圍是0%至大約5%，更優(yōu)選0.1%至大約2%。
pH調(diào)節(jié)劑可以加入pH調(diào)節(jié)劑來(lái)調(diào)節(jié)pH，另一方面，可以用緩沖劑維持pH，在此實(shí)例中，堿性pH對(duì)于流變性質(zhì)和保持次氯酸鹽穩(wěn)定性都是有利的。緩沖液的例子包括堿金屬的磷酸鹽、多磷酸鹽、焦磷酸鹽、三磷酸鹽、四磷酸鹽、硅酸鹽、聚硅酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物和以上物質(zhì)的混合物。為了維持鹵素源的穩(wěn)定性并且為了以后的目的避免氧化胺質(zhì)子化，可能必需控制pH值，pH應(yīng)保持高于氧化胺的pKa。因此對(duì)于十六烷基二甲基氧化胺，pH應(yīng)高于約6。在反應(yīng)活性鹵素源是次氯酸鈉的場(chǎng)合，pH應(yīng)保持高于pH10.5，優(yōu)選高于pH12。為了這一目的最優(yōu)選堿金屬氫氧化物，尤其是氫氧化鈉。pH調(diào)節(jié)劑/緩沖劑(包括漂白劑中固有的以及任何添加的)總量的變化范圍是大約0%至5%，優(yōu)選約0.1-1.0%。
電解質(zhì)可以加入電解質(zhì)來(lái)促進(jìn)粘度改善。電解質(zhì)的作用一方面是提供水溶液中離子源(一般是陰離子)，這就提供了一種帶電介質(zhì)，表面活性劑可在其中互相作用，形成本發(fā)明的流變性質(zhì)。一些化合物即起緩沖劑又起電解質(zhì)的作用。這些具體的緩沖劑/電解質(zhì)通常是各種無(wú)機(jī)酸的堿金屬鹽，即磷酸、聚磷酸、焦磷酸、三磷酸、四磷酸、硅酸、聚硅酸、碳酸的堿金屬鹽、堿金屬氫氧化物及上述物質(zhì)的混合物。某些二價(jià)鹽例如堿土金屬的磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物等僅可用作緩沖劑。如果使用這類(lèi)化合物，它們至少應(yīng)與上述電解質(zhì)/緩沖劑的一種組合，以提供適當(dāng)?shù)膒H調(diào)節(jié)作用。漂白穩(wěn)定的有機(jī)物質(zhì)。例如葡糖酸鹽、琥珀酸鹽、馬來(lái)酸鹽、氯化鈉或硫酸鈉可以用作電解質(zhì)以維持理想流變性能所需的離子強(qiáng)度?？梢宰⒁獾剑诖温人徕c是洗滌活性成份時(shí)，氯化鈉通常是次氯酸鹽形成的副產(chǎn)物，一般不需要另外加入電解質(zhì)。特別優(yōu)選的電解質(zhì)/緩沖劑是堿金屬硅酸鹽。優(yōu)選的硅酸鹽是硅酸鈉，它的實(shí)驗(yàn)式是Na2O∶SiO2。氧化鈉與二氧化硅的比例約1∶4至2∶1，更優(yōu)選約1∶2。硅酸鹽可以從PQ公司等許多地方得到。計(jì)劃加入電解質(zhì)的量可以從約0%至10.0%，優(yōu)選約0.1%至5%。
添加劑可以將本發(fā)明組合物配制成包括如下組份香味劑、著色劑、增白劑、溶劑、螯合劑及助洗劑，這些物質(zhì)起到增強(qiáng)組合物的性能、穩(wěn)定性及外觀吸引力的作用。在第一、二、三個(gè)具體實(shí)例的任何組合物中可以加入那些購(gòu)自“國(guó)際調(diào)料和香料公司”(International Flavors and Fragrance，Inc)的香味劑約0.01%至0.5%左右。所述組合物可以包括少量染料和顏料。佛青藍(lán)(UMB)和銅酞菁是可以摻入本發(fā)明組合物的廣泛應(yīng)用的顏料?？梢匀芜x加入的合適的助洗劑包括碳酸鹽、磷酸鹽和焦磷酸鹽，正如工藝上已知的，這些助洗劑的作用是減少水溶劑中自由鈣離子或鎂離子的濃度。某些前面述及的緩沖劑材料，例如碳酸鹽、磷酸鹽膦酸鹽、聚丙烯酸鹽和焦磷酸鹽也可用作助洗劑。
本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案是一種排水管清洗劑，其中包括(a)包含十六烷基二烷基氧化胺和有機(jī)反離子的粘彈性增稠劑;
(b)堿金屬氫氧化物;
(c)堿金屬硅酸鹽;
(d)堿金屬碳酸鹽;及(e)排水管開(kāi)通劑(drain opening)活性成份。
組分(a)如上所述包含粘彈性增稠劑。堿金屬氫氧化物優(yōu)選氫氧化鉀或氫氧化鈉，存在量為0.5%至2.0%之間。優(yōu)選化學(xué)式為M2O(SiO)n的堿金屬硅酸鹽，其中M是堿金屬，n在0.5和4之間，優(yōu)選的M是鈉，n是2.3。堿金屬硅酸鹽存在量大約0%至5%。優(yōu)選的堿金屬碳酸鹽是碳酸鈉，含量約0%至5%。存在大約1%至10%洗滌活性成份，優(yōu)選大約4%至8%。氯化鈉或類(lèi)似鹽類(lèi)可以作為致密劑加入，以便使組合物密度比水大，這有助于組合物穿過(guò)淤水。
排水管開(kāi)通劑活性成份是適合于開(kāi)通排水管的酸、堿、溶劑、氧化劑、還原劑、酶、表面活性劑或有機(jī)硫化物或它們的混合物。這些物質(zhì)包括在第一個(gè)實(shí)施方案中已描述過(guò)的物質(zhì)，其作用是通過(guò)與淤積物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)使之碎裂或變得更具水溶性和分散性，與淤積物進(jìn)行物理作用例如吸附、吸收、溶劑化或加熱(即熔化油脂)或通過(guò)酶催化反應(yīng)使淤積物碎裂或變得更具水溶性或分散性。特別合適的是堿金屬氫氧化物或次氯酸鹽。上述物質(zhì)的組合也是適用的。排水管開(kāi)通劑也可以包括多種工藝上已知的添加劑，包括腐蝕抑制劑、染料和香味劑。
粘彈性定義為既具有彈性或似固性能又具有粘性(僅對(duì)液體而言)行為的液體。由C12或C14氧化胺制成的溶液顯示出非常小的粘彈性，這可以由Bohlin VOR流變儀通過(guò)掃頻得以證明。然而，將C16氧化胺與二甲苯磺酸鈉一起使用，導(dǎo)致大的粘彈響應(yīng)，松弛時(shí)間大大超過(guò)工藝上已提到的物質(zhì)。Stoddard指出典型的松弛時(shí)間在10℃不應(yīng)超過(guò)0.5秒，零剪切粘度應(yīng)至少為500厘泊，優(yōu)選大于1000厘泊。正如Stoddard所詳細(xì)說(shuō)明的那樣，上面的C16AO/SXS體系典型的松弛時(shí)間不能測(cè)定，因?yàn)閾p耗模量不經(jīng)最大點(diǎn)(即不表現(xiàn)為麥克斯韋體)，這清楚地指出C16AO/SXS的流變行為與C12或14AO/SXS相比是不同的。然而，可以通過(guò)測(cè)定在交叉點(diǎn)即G′和G″相等時(shí)的頻率倒數(shù)估算松弛時(shí)間，通過(guò)這種近似，C16AO/SXS體系的松弛時(shí)間在4至3秒。進(jìn)而，零剪切粘度達(dá)到最大值400厘泊。C12，14與C16AO/SXS體系的另一個(gè)流變性質(zhì)不同的例子是剪切粘度作為剪切的函數(shù)的型式。在低的剪切速率下，C12和C14AO/SXS都表現(xiàn)為牛頓液體;即剪切速率改變時(shí)粘度是常數(shù)。但當(dāng)剪切速率高時(shí)，發(fā)生輕微的剪切增稠，隨剪切速率增加，粘度增加。相反，C16AO/SXS一直表現(xiàn)為剪切稀化行為。即粘度隨剪切速率而下降。這在圖1和2中可以證明。這種剪切稀化行為使得有可能在高剪切條件下噴射產(chǎn)物。
在密堆積的幾何條件允許時(shí)可以形成棒狀膠束，即如果表面活性劑頭基之間的排斥力(不管是離子電荷的靜電力還是空間阻力)能減少，那么即使在正常情況下只能形成通常的球狀膠束的濃度也可形成大的棒狀膠束。幾何條件已由Israe lachvili(JCS Faraday 1976)在他的υ/aL處理中從半經(jīng)驗(yàn)的觀點(diǎn)考慮過(guò)，其中υ指烴尾的總體積，a是頭基面積，L是烴鏈長(zhǎng)度。要形成棒狀膠束，υ/aL比必須大于1/3但不大于1/2(更大的比率將開(kāi)始形成層狀或其它結(jié)構(gòu))?？梢钥闯?，烴鏈長(zhǎng)是此比例的重要參數(shù)，因?yàn)檠趸奉^基是常數(shù)。而且，磺酸根反離子使頭基可以更緊地靠在一起，因?yàn)橛捎诨撬岣庪x子與部分帶正電的氧化胺的氮的相互作用而使靜電排斥作用減小;這必然導(dǎo)致因子a(頭基面積)的減小。
棒狀膠束導(dǎo)致建立于拉伸流動(dòng)的拉伸粘度。當(dāng)在噴射裝置的噴頭發(fā)生拉伸流動(dòng)時(shí)，該流動(dòng)是單軸流動(dòng)，并必然將通過(guò)流動(dòng)使分子拉長(zhǎng)。如果分子束是長(zhǎng)的，但是自然卷曲的，如在棒狀膠束中一樣，拉伸流動(dòng)確實(shí)能使分子束拉直，使它們與在正常的三維流場(chǎng)中相比占據(jù)更大的體積。因?yàn)槭諗康倪\(yùn)動(dòng)及由此導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)體積的損失，粘度(拉伸的)增加10至1000倍。這種過(guò)剩的粘度在噴口形成大滴并保持內(nèi)聚力，減少了霧化。這種大滴也會(huì)由于重力而快速落下，又減少了與漂白溶液的接觸。
所述組合物也可以用作硬表面洗滌劑。這種增稠溶液是清亮透明的，比本領(lǐng)域的次氯酸鹽溶液具有更高的粘度。因?yàn)檎硰椩龀砀鼮橛行В詢(xún)H需較少的表面活性劑就能達(dá)到一定粘度，而且該組合物的化學(xué)和物理穩(wěn)定性通常較好。較少的表面活性劑也得到更節(jié)省成本的組合物。作為硬表面活性劑，組合物的粘彈性流變性質(zhì)能防止它在水平表面上展開(kāi)，這樣有助于保護(hù)附近的漂白敏感性表面。粘彈性也提供了粘稠體系的優(yōu)點(diǎn)，例如增加了在非水平表面上的停留時(shí)間。在非水平表面上，組合物以非常緩慢的速度流動(dòng)，留下一層膜，它可以產(chǎn)生有效的洗滌作用。
所述表面活性劑增稠體系的優(yōu)點(diǎn)在于它既不被離子強(qiáng)度減弱，也不需要離子強(qiáng)度來(lái)增稠。本發(fā)明的粘彈組合物是相穩(wěn)定的，在大于約0.5%(重量)的可離解的鹽(例如氯化鈉和次氯酸鈉)的溶液中(這相應(yīng)于0.09克離子/千克溶液的離子強(qiáng)度)仍保持其流變性質(zhì)。據(jù)估計(jì)，即使在至少6克離子/千克的離子強(qiáng)度下粘彈性流變性質(zhì)仍能保持。所述表面活性劑體系即使在長(zhǎng)期(26個(gè)月)存放后也沒(méi)有顯著降低次氯酸鹽含量?？偙砻婊钚詣┰诮M合物中的含量為0.8%至1.25%(重量)時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致次氯酸鹽的明顯損失。
(1)十六烷基二甲基氧化胺(2)二甲苯磺酸鈉+＝輕微改進(jìn) ++＝改進(jìn) +++＝顯著改進(jìn)表Ⅰ說(shuō)明了樣品“H”-“N”(均為本發(fā)明組合物)達(dá)到的漂白味的減少。裝配兩個(gè)由側(cè)底和頂板組成的聚氯乙烯箱(16″×24″×23.5″)。將試驗(yàn)樣品倒入裝配有適合漂白劑的觸發(fā)式噴射裝置的高密度聚乙烯瓶中。將每個(gè)觸發(fā)式噴射裝置的噴嘴調(diào)到最大。將觸發(fā)裝置擠壓三至四次使產(chǎn)物噴灑在水槽中來(lái)準(zhǔn)備好噴射器。將觸發(fā)裝置擠壓五次使對(duì)照組或試驗(yàn)產(chǎn)物在五秒鐘內(nèi)噴射到箱子的后壁上。兩組的評(píng)估者立即聞箱子的氣息并將漂白味/刺激強(qiáng)度分成數(shù)字等級(jí)。這些數(shù)字等級(jí)平均起來(lái)，與對(duì)照組平均值比較。將得到的數(shù)字等級(jí)分成上述的三類(lèi)。對(duì)照組樣品是未增稠的漂白組合物?？梢钥吹剑袠悠凤@示了至少輕微改進(jìn)作用，即漂白味減少，三種樣品有顯著的改進(jìn)。
圖3是本發(fā)明制劑和市售的一流次氯酸鹽洗滌劑氣相氧化劑濃度的圖示比較，兩者均通過(guò)觸發(fā)式噴射裝置噴灑。將每種組合物從18英寸的距離噴射一次，噴射到部分封閉的箱子中(有側(cè)面、底面和頂板)。用Gastech 4700型氣體檢測(cè)儀檢測(cè)箱中次氯酸鹽濃度。結(jié)果報(bào)告為每百萬(wàn)分之份數(shù)隨時(shí)間的變化。
從圖3可以看出，本發(fā)明與對(duì)照組相比，顯著降低了次氯酸鹽濃度。
基本配方包括5.2-5.8% NaOCl、1.6-1.8% NaOH、0.11%硅酸鈉、0.5%氧化胺。粘度在21℃用Brookfield RTV粘度儀3號(hào)轉(zhuǎn)子測(cè)定。反離子是二甲苯磺酸鹽。還列出了在21℃貯存6個(gè)月的結(jié)果。
上面的表Ⅱ證明烷基鏈長(zhǎng)對(duì)粘度改進(jìn)和穩(wěn)定性的影響。如表中所示，只有C16氧化胺形成相當(dāng)大的粘度。不含反離子的樣品5開(kāi)始時(shí)改進(jìn)粘度，但粘度不穩(wěn)定，從6個(gè)月結(jié)果可見(jiàn)很快降低了。該樣品由于缺少反離子，未形成清亮的相穩(wěn)定初始制劑。與之相比，本發(fā)明的樣品6、7和8所形成的粘度隨時(shí)間變化是穩(wěn)定的。這些樣品在開(kāi)始時(shí)及6個(gè)月貯存期之后都是清亮且相穩(wěn)定的。這些制劑的剪切稀化行為也被證實(shí)。如表Ⅱ所示，對(duì)于包括有硅酸鈉作為電解質(zhì)的制劑，氧化胺與反離子最佳重量比大約2.7∶1。應(yīng)注意到表Ⅱ和Ⅲ所示的粘度測(cè)量是剪切粘度而不是拉伸粘度。氧化胺與反離子的重量比是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的性質(zhì)，但不精確對(duì)應(yīng)于這里指出的為得到最佳拉伸強(qiáng)度的而設(shè)計(jì)的重量比。
制劑11-14包括5.2-5.8% NaOCl、1.6-1.8% NaOH、0.11%硅酸鈉。制劑15-18包括5.0-5.2% NaOCl、0.5% NaOH、所有測(cè)量在21℃用Brookfield RVT粘度儀和3號(hào)轉(zhuǎn)子測(cè)量。氧化胺是十六烷基二甲基氧化胺。反離子是二甲苯磺酸鈉。
上面的表Ⅲ證明本發(fā)明8種制劑的粘度和相穩(wěn)定性。制劑11-14與制劑15-18相比包含略高濃度的次氯酸鹽、略高的pH值及添加的電解質(zhì)。表Ⅲ中配方全含有與反離子的比例約為2∶1.4的氧化胺。可以發(fā)現(xiàn)，高的表面活性劑總濃度會(huì)導(dǎo)致高的粘度，而從粘度穩(wěn)定性觀點(diǎn)看，表面活性劑濃度最好稍低于大約1%。上述所有制劑即使在貯存6個(gè)月之后也都是相穩(wěn)定的。
通過(guò)優(yōu)選實(shí)例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該明白這種公開(kāi)不應(yīng)被理解為一種限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀過(guò)上面的發(fā)明之后無(wú)疑會(huì)進(jìn)行各種改進(jìn)和更改。相應(yīng)地，所附權(quán)利要求應(yīng)被理解為包括了所有這些屬于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神和范圍內(nèi)的改進(jìn)和更改。
權(quán)利要求
1.一種增稠的液體洗滌組合物，包括(a)一種洗滌活性成份，和(b)一種主要由十六烷基二烷基氧化胺和有機(jī)反離子組成的增稠體系，其中所述組合物特勞頓比大于約50。
2.權(quán)利要求1的洗滌組合物，其中所述洗滌活性成份是一種次氯酸鹽-釋放化合物。
3.權(quán)利要求2的洗滌組合物，其中所述有機(jī)反離子是芳基或C2-6烷基磺酸鹽、芳基或C2-6烷基羧酸鹽、硫酸化烷基或芳基醇及其混合物。
4.一種用于噴霧式噴灑器的增稠的液體漂白組合物，以便將組合物傳送到待洗滌的硬表面上，所述噴灑器有助于將組合物分成小顆粒，導(dǎo)致放出漂白味，所述組合物包括一種堿金屬次氯酸鹽的水溶液和一種增稠組份，后者主要由十六烷基二烷基氧化胺和有機(jī)反離子組成，它們的用量能有效地將組合物增稠到至少20厘泊和在組合物噴灑到待洗滌表面時(shí)有效地減少漂白味并維持組合物的穩(wěn)定性，所述組合物的特勞頓比在大于約50的范圍。
5.權(quán)利要求4的增稠的漂白組合物，其中所述反離子是芳基或C2-6烷基磺酸鹽、芳基或C2-6烷基羧酸鹽、硫酸化烷基或芳基醇及其混合物。
6.權(quán)利要求4的增稠的漂白組合物，其中所述反離子是堿金屬芳基磺酸鹽。
7.權(quán)利要求4的增稠的液體漂白組合物，其中進(jìn)一步包括對(duì)次氯酸鹽漂白劑穩(wěn)定的香味劑，漂白劑氣味的減小增強(qiáng)了香味。
8.權(quán)利要求4的增稠的液體漂白組合物，其中還進(jìn)一步包括一種pH調(diào)節(jié)劑。
9.權(quán)利要求4的增稠的液體漂白組合物，其粘度范圍為100-300厘泊，以達(dá)到在噴霧式噴灑器中的最佳噴射。
10.一種將增稠液體漂白組合物用于待洗滌的硬表面的方法，包括以下步驟制備增稠液體漂白組合物，它包括堿金屬次氯酸鹽水溶液和主要由十六烷基二烷基氧化胺及有機(jī)反離子組成的增稠組份及pH調(diào)節(jié)劑，增稠組份的用量能有效地將組合物增稠到至少約20厘泊的粘度，并在將該組合物噴灑到待洗滌表面時(shí)有效地減少漂白味進(jìn)而維持該組合物的穩(wěn)定性，pH調(diào)節(jié)劑的用量是能有效地將pH調(diào)節(jié)到大于約10.5，所述組合物的特勞頓比在約大于50的范圍，然后用噴霧式噴灑器將增稠的液體漂白組合物噴射到待洗滌表面。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述組合物的特勞頓比大于約70。
12.權(quán)利要求10的方法進(jìn)一步包括一種對(duì)次氯酸鹽穩(wěn)定的香味劑，組合物中的漂白味的減小導(dǎo)致香味增強(qiáng)。
13.權(quán)利要求10的方法，其中有機(jī)反離子是芳基或C2-6烷基磺酸鹽、芳基或C2-6烷基羧酸鹽、硫酸化烷基或芳基醇及其混合物。
14.控制組合物中漂白味的方法，該組合物將通過(guò)噴霧式噴灑器噴射，該噴灑器趨于將組合物分成顆粒并導(dǎo)致漂白味的釋放，該方法包括以下步驟(a)制備約0.1%至10%(重量)的堿金屬次氯酸鹽水溶液;并(b)向其中加入主要由十六烷基二烷基氧化胺和有機(jī)反離子組成的增稠組分，增稠組分的量能有效地將組合物增稠到至少20厘泊，并在組合物噴灑到待洗滌表面時(shí)有效地減少漂白味，進(jìn)而保持組合物的穩(wěn)定性。有機(jī)反離子選自芳基或C2-6烷基碘酸鹽或羧酸鹽，所述組合物的特勞頓比在大于約50的范圍。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述組合物的特勞頓比大于約70。
16.權(quán)利要求14的方法進(jìn)一步包括加入對(duì)次氯酸鹽漂白穩(wěn)定的香味劑，組合物中漂白味的減小也導(dǎo)致芳香味增加。
17.權(quán)利要求14的方法進(jìn)一步包括向所述組合物中加入pH調(diào)節(jié)劑，其用量能有效地將pH調(diào)節(jié)到大于約10.5。
18.一種增稠的粘彈性排水管開(kāi)通組合物，包括下列物質(zhì)的水溶液(a)一種排水管開(kāi)通活性物;及(b)主要由十六烷基二烷基氧化胺和一種有機(jī)反離子組成的粘彈性增稠體系，其用量能有效地將組合物粘度增稠到至少20厘泊，且其中組合物的特勞頓比大于約50，密度大于水的密度。
19.權(quán)利要求18的排水管開(kāi)通組合物，其中所述排水管開(kāi)通活性成份選自酸、堿、氧化劑、還原劑、溶劑、酶、洗滌劑、有機(jī)硫化合物及其混合物。
20.權(quán)利要求18的排水管開(kāi)通組合物，其中有機(jī)反離子是芳基或C2-6烷基磺酸鹽、芳基或C2-6烷基羧酸鹽、硫酸化烷基或芳基醇及其混合物。
21.權(quán)利要求18的組合物，其中所述排水管開(kāi)通活性成份是次氯酸鈉，存在量約為1-10%(重量)，其中所述組合物進(jìn)一步包括(a)0.5-20%(重量)的堿金屬氫氧化物;(b)0-5%(重量)的堿金屬硅酸鹽;和(a)0-5%(重量)的堿金屬碳酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明是一種增稠的粘彈性洗滌組合物，包括以下物質(zhì)的水溶液(a)一種活性洗滌化合物，和(2)包括十六烷基二烷基氧化胺和有機(jī)反離子的一種粘彈性增稠體系。本發(fā)明的特征在于作為減少本領(lǐng)域中次氯酸鹽洗滌組合物，尤其是那些在噴灑時(shí)揮發(fā)的次氯酸鹽洗滌組合物中特有“漂白味”的一種方法，可以將本發(fā)明組合物配制成硬表面洗滌劑或排水管開(kāi)通劑使用。
文檔編號(hào)C11D10/02GK1085940SQ9311918
公開(kāi)日1994年4月27日 申請(qǐng)日期1993年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月19日
發(fā)明者C·K·蔡, P·F·里波阿 申請(qǐng)人:克羅洛斯公司