Водный жидкий отбеливающий состав - RU2143021C1

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию жидких отбеливающих составов, которые годятся для применения в прачечных как при ручной стирке, так и при стирке в автоматических стиральных машинах.

Жидкие отбеливающие составы хорошо известны сами по себе. Среди имеющихся различных отбеливающих составов часто предпочтительными являются такие составы, которые основаны на отбеливании за счет действия гипохлорита, главным образом по причинам качества отбеливания. В качестве примера известных составов можно привести документ WO-88-05461, в котором раскрыт водный состав, содержащий гипохлорит, карбонат натрия и гидроксид натрия, и способ использования этого состава для удаления пятен на тканях.

Однако недостатками, связанными с использованием составов на базе хлора, является то, что эти составы могут вызывать как повреждение тканей, так и появление на них желтизны.

В связи с изложенным, основной задачей настоящего изобретения является создание состава, содержащего гипохлорит, который подходит для использования в прачечных, причем белизна ткани при его применении улучшена.

Другой задачей настоящего изобретения является создание состава, содержащего гипохлорит, который подходит для использования в прачечных, причем сохранность ткани при его применении улучшена.

Удалось обнаружить, что указанные выше задачи могут быть решены за счет создания гипохлоритного отбеливающего состава, который включает в себя гипохлорит щелочного металла, силикатную соль щелочного металла, сильный источник щелочности и, факультативно, карбонатную соль щелочного металла. Такие составы позволяют добиться выдающейся белизны ткани, также как и выдающейся сохранности ткани, при обработке ткани этими составами. В более широком аспекте, настоящее изобретение основано на том удивительном факте, что для любого данного водного состава, содержащего гипохлорит щелочного металла, добавка силикатной соли щелочного металла улучшает как белизну, так и сохранность ткани, при обработке ткани этим составом.

Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является то, что при наивысшем отбеливающем действии и при высших свойствах сохранности ткани, указанный состав позволяет также получить хорошее удаление пятен, в особенности удаление ферментных пятен (загрязнений).

Составы, которые содержат гипохлорит, карбонатную соль, силикатную соль и сильный источник щелочности, уже описаны. Например, в находящейся на одновременном рассмотрении заявке на Европейский патент номер 93870070.5 раскрыт состав, содержащий гипохлорит, гидроксид натрия, стабильную к отбеливателю отдушку и, в качестве буферной системы, карбонат натрия и/или силикат натрия.

В EP-A-311175 раскрыт жидкий дезинфицирующий состав, который включает в себя по меньшей мере 2% по весу каустика, такого как гидроксид натрия, от 0 до 1% поверхностно-активного вещества, по меньшей мере 3% по весу гипохлорита щелочного металла, а также нейтральный силикат щелочного металла. Наличие карбоната натрия в этом патенте не раскрывается. Составы, раскрытые в патенте EP-A-311175, используются в промышленных установках для массовой стирки тканей для обеспечения приемлемого уровня гигиены. Составы, раскрытые в патенте EP-A-311175, предотвращают разложение гипохлорита и устраняют коррозию за счет действия гипохлорита.

В документе J02014298 (реферат) раскрыт чистящий состав для посудомоечной машины, содержащий водный раствор от 0,5 до 15% по весу гипохлорита и от 3 до 30% по весу силиката, преимущественно, силиката натрия. Утверждается, что силикат предотвращает разложение гипохлорита и устраняет коррозию за счет действия гипохлорита. В этом документе не раскрывается ни применение гидроксида натрия, ни применение карбоната натрия.

В документе J60055100 (реферат) раскрыты чистящие средства для твердых поверхностей, которые включают в себя от 1 до 10% по весу гипохлорита, от 0,5 до 5% по весу гидроксида щелочного металла, преимущественно гидроксида натрия, и от 0,5 до 8% по весу неорганического коллоидного соединения, среди прочих, такого как силикат магния. В этом документе не раскрывается применение карбоната натрия.

Имеются и другие известные документы, в которых раскрыты полные составы более сложных детергентов, такие как загущенные (концентрированные) составы, или составы, основанные на поверхностно-активном веществе, которые могут включать в себя, среди других ингредиентов, гипохлорит, сильный источник щелочности, карбонатную и/или силикатную соль; смотри, например, EP-A-479370, EP-A-295093, EP-A-75813, EP-A-204472 и GB-2076010. Эти раскрытые составы используются в посудомоечных машинах и/или при чистке твердых поверхностей.

В настоящее время неизвестны преимущества, которые вытекают из использования силикатной соли щелочного металла в водном отбеливающем составе, содержащей гипохлорит для отбеливания ткани, а именно, достижение улучшенной белизны ткани и/или сохранности ткани, при обработке ткани таким составом.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается водный жидкий отбеливающий состав, который включает в себя гипохлорит одного щелочного металла или их смеси, силикатную соль одного щелочного металла или их смеси, сильный источник щелочности и от 0 до 5% от веса всего состава карбонатной соли одного щелочного металла или их смеси, с тем условием, что когда в указанном составе отсутствует карбонатная соль щелочного металла, то тогда в указанном составе содержится менее 2% от веса полного состава указанного сильного источника щелочности и указанная силикатная соль щелочного металла не является силикатом магния.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ отбеливания и стирки тканей, который включает в себя операцию ввода в контакт указанной ткани с водным отбеливающим составом, который имеет pH от 9 до 14, причем этот состав включает в себя гипохлорит одного щелочного металла или их смеси и силикатную соль одного щелочного металла или их смеси, при этом указанный состав не содержит стабильной к отбеливателю отдушки. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, состав, который используется в соответствии с этим способом, дополнительно включает в себя карбонатную соль одного щелочного металла или их смеси.

Водные составы в соответствии с настоящим изобретением состоят из указанных ниже трех основных ингредиентов, с добавкой одного факультативного ингредиента и воды.

В качестве первого основного ингредиента составы в соответствии с настоящим изобретением содержат гипохлорит. В продаже имеются различные формы гипохлорита щелочного металла, и, хотя это и не является критичным для настоящего изобретения, предпочтительно использование гипохлорита натрия. Составы в соответствии с настоящим изобретением содержат отбеливающее количество гипохлорита одного щелочного металла или их смеси, которое обычно составляет от 2 до 10% от полного веса состава, в пересчете на активный хлор указанного гипохлорита щелочного металла. Предпочтительные составы содержат от 3 до 6% от полного веса состава, в пересчете на активный хлор гипохлорита одного щелочного металла или их смеси.

В качестве второго основного ингредиента составы в соответствии с настоящим изобретением содержат силикатную соль одного щелочного металла или их смеси. Предпочтительные составы содержат от 0,02 до 5% от полного веса состава силикатной соли одного щелочного металла или их смеси, а преимущественно, от 0,1 до 2%, а еще лучше, от 0,2 до 1,6%. Предпочтительной силикатной солью щелочного металла является силикат натрия. Силикатные соли создают буферность pH составов в соответствии с настоящим изобретением. Действительно, силикатные соли действуют как эффективный буфер в условиях очень сильного разбавления, например, когда разбавление состава в соответствии с настоящим изобретением в растворе для стирки в прачечных составляет ориентировочно до 8,5 г/л.

Авторы сделали предположение, что силикатная соль щелочного металла в водном растворе, который включает в себя гипохлорит, обладает дополнительным действием, которое позволяет улучшить белизну ткани и сохранность ткани при контактировании тканей с указанным составом. Действительно, указанные силикатные соли позволяют сократить или даже удалить металлические загрязнения (примеси) как в указанном составе, так и в особенности в условиях стирки. Указанные металлические загрязнения включают в себя ионы тяжелых металлов, такие как Cu, Fe, Ni, Co и другие, которые отрицательно влияют как на белизну ткани, так и на сохранность ткани. Это свойство (удаления) усиливается присутствием карбонатных солей, которые выводят из стирального раствора магний и кальций, которые в противном случае могли бы связывать силикатные соли.

Действительно, мы полагаем, что при стирке ионы металла усиливают воздействие гипохлорита на ткани с образованием желтых окисленных разновидностей. Авторы также сделали предположение, что указанные ионы металла поглощаются сами по себе окисленными тканями в виде окрашенных разновидностей и усиливают деградацию отбеливателей, поглощенных тканями. Кроме того, указанные ионы металла стабилизируют окрашенные пигменты ферментных загрязнений, такие как кровь и жир. Ионы металла катализируют также деполимеризацию волокон хлопка, что приводит к уменьшению прочности на разрыв тканей, в результате чего снижается прочность тканей.

В качестве третьего основного ингредиента составы в соответствии с настоящим изобретением содержат сильный источник щелочности. Предпочтительные составы содержат менее 2% (от полного веса состава) указанного сильного источника щелочности или смеси таких источников, преимущественно, от 0,04 до 1,5%, а еще лучше, от 0,1 до 0,9%. Примерами сильных источников щелочности являются гидроксиды щелочного металла, такие как гидроксид калия и/или гидроксид натрия, или оксиды щелочного металла, такие как оксид калия и/или оксид натрия.

В связи с изложенным, составы в соответствии с настоящим изобретением имеют pH от 9 до 14, преимущественно, от 9,5 до 13, а еще лучше, от 9,5 до 12. Именно в этом щелочном диапазоне получают оптимальную стабильность и действенность гипохлорита.

Факультативным, но весьма предпочтительным ингредиентом составов в соответствии с настоящим изобретением является карбонатная соль одного щелочного металла или их смеси. Составы могут содержать от 0 до 5% (от полного веса состава) карбонатной соли одного щелочного металла или их смеси, преимущественно, от 0,1 до 4%, а еще лучше, от 0,1 до 3%. Предпочтительной карбонатной солью щелочного металла является карбонат натрия. Карбонатные соли создают буферность pH составов в соответствии с настоящим изобретением. Действительно, указанные карбонатные соли действуют как эффективный буфер, способный ограничить падение pH, возникающее при разбавлении состава в соответствии с настоящим изобретением в стиральных растворах при использовании в прачечных, когда указанное разбавление находится в диапазоне от ориентировочно 9 до ориентировочно 18 г/л. Можно также полагать, что буферирование гипохлоритных составов в соответствии с настоящим изобретением уменьшает жесткость состава для рук. Кроме того, указанные карбонатные соли действуют как система осаждения Ca/Mg, в результате чего из стирального раствора выводятся кальций и магний.

В самом деле, в результате комбинированного действия силикатных солей и карбонатных солей, значение pH состава в соответствии с настоящим изобретением в ходе использования остается постоянным, то есть pH разбавленного состава буферируется (сохраняется постоянным) от момента завершения разбавления до того момента, когда указанный гипохлоритный отбеливающий состав начнет вымываться из тканей, с которыми он ранее контактировал. Мы делаем предположение, что улучшение сохранности ткани также достигается в результате комбинированного действия силикатных солей и карбонатных солей, которые за счет их комбинированного буферного действия уменьшают преобразование гипохлорита в гипохлористую кислоту, разновидности которой, как нам представляется, несут наибольшую ответственность за повреждение ткани.

Оставшейся частью состава в соответствии с настоящим изобретением является вода, преимущественно, в количестве от ориентировочно 78% до ориентировочно 98% от полного веса водного жидкого отбеливающего состава.

Составы в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают как улучшенную белизну ткани, так и улучшенную сохранность ткани. Под "улучшенной белизной ткани" следует подразумевать, что белизна ткани, которую можно обеспечить при использовании гипохлоритных составов в соответствии с настоящим изобретением, улучшена в сравнении с белизной ткани, которую можно обеспечить при использовании таких же гипохлоритных составов, но без добавки силикатной соли щелочного металла. Под "улучшенной сохранностью ткани" следует подразумевать, что повреждения ткани, вызванные воздействием на нее гипохлоритного состава в соответствии с настоящим изобретением, уменьшены в сравнении с повреждениями ткани, вызванными воздействием на нее аналогичных гипохлоритных составов, но без добавки силикатной соли щелочного металла.

Составы в соответствии с настоящим изобретением используются в разбавленной форме при стирке в прачечных. Выражение "в разбавленной форме" в данном случае предполагает разбавление пользователем, которое происходит, например, при ручной стирке, или разбавление другими средствами (методами), которое имеет место в стиральных машинах. Типичные уровни разбавления составляют от 0,4 до 20% при ручной стирке и от 0,1 до 10% при машинной стирке.

Настоящее изобретение также имеет отношение к созданию способа отбеливания тканей, который включает в себя операцию ввода в контакт указанных тканей с водным отбеливающим составом, который имеет pH от 9 до 14, причем этот состав включает в себя гипохлорит одного щелочного металла или их смеси и силикатную соль одного щелочного металла или их смеси, при этом указанный состав не содержит стабильной к отбеливателю отдушки. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, состав, который используется в соответствии с этим способом, дополнительно включает в себя карбонатную соль одного щелочного металла или их смеси. Указанный способ в соответствии с настоящим изобретением улучшает белизну ткани и/или ее сохранность.

Способ в соответствии с настоящим изобретением предусматривает использование составов, которые могут дополнительно содержать факультативные ингредиенты, такие как стабильные к отбеливанию поверхностно-активные вещества, органические и неорганические щелочи, пигменты, красители, оптические отбеливатели, растворители, хелатообразователи, поглотители радикалов и т.п.

Более конкретно, способ отбеливания тканей в соответствии с настоящим изобретением включает в себя операцию первого контактирования указанных тканей с водным отбеливающим составом, который имеет pH от 9 до 14, причем этот состав включает в себя гипохлорит одного щелочного металла или их смеси и силикатную соль одного щелочного металла или их смеси, и от 0 до 5% (от полного веса состава) карбонатной соли одного щелочного металла или их смеси, последующую операцию сохранения контакта указанных тканей с указанным составом в течение промежутка времени, достаточного для отбеливания указанных тканей, что обычно составляет от 3 до 60 минут, а преимущественно, от 5 до 30 минут, с последующим прополаскиванием указанных тканей в воде для удаления указанного состава. Если указанные ткани должны подвергаться стирке, например, при помощи обычного состава, содержащего по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество, то предпочтительным является осуществление указанного способа ранее стирки указанных тканей. Действительно, наблюдали, что отбеливание указанных тканей при помощи составов в соответствии с настоящим изобретением ранее их стирки при помощи моющего состава обеспечивает лучшую белизну и удаление пятен с меньшим количеством менее активного детергента, чем в случае, когда указанные ткани сначала стирают, а затем отбеливают. Таким образом, указанный способ в соответствии с настоящим изобретением дополнительно предусматривает операцию стирки указанных тканей при помощи моющего состава, который включает в себя по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество.

Настоящее изобретение далее будет объяснено на следующих примерах.

Экспериментальные данные
Указанные далее составы приготовлены перемешиванием указанных ингредиентов в указанных пропорциях (см. в табл. 1).

Состав 1 представляет собой состав, содержащий гипохлорит, который имеется в продаже, и использован для сравнения. Состав 2 представляет собой состав в соответствии с настоящим изобретением, т.е. состав 2 включает в себя гипохлорит натрия, карбонат натрия, силикат натрия и гидроксид натрия в качестве сильного источника щелочности, а также воду.

1)
Было проведено испытание при ручной стирке в пластмассовой ванне. Прежде всего 170 г состава в соответствии с настоящим изобретением были разведены в 10 литрах водопроводной воды. Из этого раствора были отобраны пробы по 500 г, которые нагревали до 40^oC. Затем в эти пробы добавляли индикаторы (белую хлопчатобумажную ткань и индикаторы с пятнами). В конце цикла стирки индикаторы прополаскивали и сушили. Затем производилась визуальная оценка индикаторов по градациям.

В приведенной ниже таблице приведены результаты, полученные для состава 2 по отношению к составу 1 (см. в табл. 2).

Комментарий:
Полученные данные четко свидетельствуют о неожиданном улучшении белизны, полученном при помощи водных растворов в соответствии с настоящим изобретением, которые включают в себя гипохлорит натрия, карбонат натрия, силикат натрия и гидроксид натрия в качестве сильного источника щелочности (состав 2 по отношению к составу 1). Данные также свидетельствуют о том, что составы в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают хорошее удаление ферментных пятен.

2)
Было проведено многоцикличное испытание в автоматической стиральной машине. Машинная стирка производилась при 60^o C в течение 45 минут с использованием стирального раствора, содержащего 8,5 г/л указанного выше состава. Затем в этот стиральный раствор добавляли индикаторы (белую хлопчатобумажную ткань и индикаторы с пятнами), а также ленты (из ткани). В конце цикла стирки индикаторы прополаскивали и сушили. После 15 циклов стирки производилась оценка сохранности тканей путем растяжения лент до их разрыва. Сила, необходимая для разрыва лент, измерялась при помощи измерительного прибора фирмы Instron. Чем меньше требуется усилие для разрыва указанных лент, тем более серьезные повреждения имеются в структуре ткани.

Были получены следующие результаты:
Лента сравнения, то есть лента, которая не подвергалась стирке, имела прочность на разрыв 65 кг.

Лента после 15 циклов стирки с использованием состава 1 имела прочность на разрыв 25 кг.

Лента после 15 циклов стирки с использованием состава 2 имела прочность на разрыв 40 кг.

Комментарий:
Полученные данные четко свидетельствуют о неожиданном улучшении сохранности, полученном при помощи водных растворов в соответствии с настоящим изобретением, которые включают в себя гипохлорит натрия, карбонат натрия, силикат натрия и гидроксид натрия в качестве сильного источника щелочности (состав 2 по отношению к составу 1).

Реферат

Описывается водный состав для отбеливания тканей, имеющий значение рН от 9 до 14 и содержащий гипохлорит щелочного металла, сильный источник щелочности и силикатную соль щелочного металла, отличающийся тем, что он содержит силикатную соль щелочного металла в количестве, обеспечивающем снижение желтизны ткани, вызванной гипохлоритом, и повышение ее сохранности. Технический результат - создание жидких отбеливающих составов, которые годятся для применения в прачечных как при ручной стирке, так и при стирке в автоматических стиральных машинах. 4 з.п.ф-лы, 2 табл.

Формула