Силикаты натрия в качестве структурообразователя, компаунд и моющие средства или детергенты, содержащие их - RU2143998C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области полезных веществ и их смесей в моющих средствах и детергентах, в частности, но не исключительно, в моющих средствах и детергентах для очистки текстильных изделий.

Моющие средства и детергенты, в частности соответствующие твердые концентраты, содержат поверхностно-активные моющие вещества и так называемые структурообразователи или системы структурообразователей в качестве главных компонентов, а также дальнейшие общепринятые вспомогательные вещества и добавки. Структурообразователи и системы структурообразователей в моющих средствах или детергентах выполняют множество задач, значительно варьирующихся в связи с постоянным изменением композиций, выполнения и производства моющих средств в течение прошедших годов и десятилетий. Современные моющие средства содержат примерно 20 - 50 вес.% структурообразователей, которые, следовательно, представляют собой один из важнейших компонентов моющих средств или детергентов.

Из-за многообразия и развития моющих средств задачи структурообразователей разнообразные. Главными задачами являются, в частности, умягчение воды, усиление моющего действия, ингибирование посерения и диспергирование грязи. Структурообразователи должны способствовать необходимой для моющего процесса щелочности, обладать хорошей способностью к адсорбции поверхностно-активных веществ, улучшать эффективность поверхностно-активных веществ, оказывать положительный эффект на свойства твердых продуктов, имеющихся, например, в виде порошка, и таким образом проявлять структурообразовательное действие, а также уменьшать пылеобразование. Применение одного структурообразователя чаще всего недостаточно для выполнения разных задач, поэтому обычно применяется система основных и дополнительных структурообразователей.

Известны силикаты натрия, представляющие собой структурообразователи для моющих средств и детергентов в виде мелкодисперсного твердого рентгеноаморфного вещества со структурой в форме черепков с содержанием воды менее 25 вес. %, в частности менее 20 вес.%, полученные путем сушки водного препарата силиката натрия и воздействия усилия для получения структуры в форме черепков (см. патент США N 3838192, кл. С 01 B 33/32, 1974).

Известные силикаты натрия могут быть компонентом твердых моющих средств или детергентов, которые содержат еще поверхностно- активные вещества в смеси с другими вспомогательными полезными веществами или их смесями.

Задачей изобретения является разработка мультифункционального структурообразователя на основе силиката натрия.

Поставленная задача решается предлагаемыми силикатами натрия - структурообразователями для моющих средств и детергентов в виде пересушенного мелкодисперсного твердого рентгеноаморфного вещества со структурой в форме черепков с содержанием воды менее 15 вес.%, полученными путем сушки силиката натрия и воздействия усилия для получения структуры в форме черепков, за счет того, что они имеют модуль - молярное соотношение SiO₂: Na₂O = 1,3-4, насыпной вес несгущенного твердого продукта ≤ 500 г/л, обладают способностью к уменьшению образования инкрустаций и получены путем сушки водного препарата силиката натрия с использованием фазы горячего газа в качестве сушильной среды и/или путем отжига высушенного распылительной сушкой силиката натрия с содержанием воды, равным по меньшей мере 15 вес.%, при температуре 120 - 450^oC, с одновременным или последующим воздействием усилия для получения структуры черепков.

Насыпной вес несгущенного твердого продукта предпочтительно составляет ≤ 400 г/л, в частности примерно 100 - 350 г/л.

Предлагаемые силикаты натрия выполнены с удельной поверхностью по БЭТ, равной по меньшей мере 5 м²/г, предпочтительно по меньшей мере 7,5 м²/г, а в частности по меньшей мере 10-20 м²/г, и кумулятивным объемом, предпочтительно равным по меньшей мере 100 мм³/г, в частности по меньшей мере 150 мм³/г. Они имеют величину частиц, равную 10 - 200 мкм, предпочтительно 20-120 мкм, а в частности 50 - 100 мкм, и толщину стенок, равную 1 - 5 мкм.

Предлагаемые силикаты натрия имеют микрокристалличности в твердом веществе, определенные электронной дифракцией. Они способны к адсорбции по меньшей мере равного количества по весу текучего вещества без утраты сыпучести, преимущественно по меньшей мере двойного количества текучего вещества.

Предлагаемые силикаты натрия, которые имеют предпочтительное содержание воды больше 6 вес. %, в частности 6 - 13 вес.%, могут представлять собой компонент компаунда, который содержит еще цеолит, при этом рентгеноаморфные силикаты натрия со структурой в форме черепков и цеолит взяты в предпочтительном весовом соотношении, равном 3:1 - 1:3.

Такой компаунд может содержать еще дополнительные структурообразователи, при этом рентгеноаморфные силикаты натрия со структурой в форме черепков и дополнительные структурообразователи взяты в весовом соотношении, равном > 1, анионные и/или неионогенные поверхностно-активные вещества, пероксидные отбеливатели, предпочтительно перборат или стабилизованный или нестабилизованный перкарбонат, ингибиторы пенообразования, такие как парафины, силиконы или их смеси.

Растворимость и скорость растворения предлагаемых структурообразователей в воде являются в основном хорошими. Однако имеется следующая особенность: наблюдается последующее растворение силиката по сравнению с щелочью, что является важным отличием от обычных торговых продуктов, которое может быть связано со вторичной моющей активностью. Скорость растворения рентгеноаморфного пересушенного продукта в стандартных условиях (95 вес.%, 40^oC предпочтительно не превышает величину примерно 1 минуты.

Дополнительным объектом изобретения являются твердые моющие средства или детергенты, содержащие поверхностно-активные вещества в смеси с другими вспомогательными и/или полезными веществами или их смесями и усиливающий моющее или очищающее действие структурообразователь на основе водорастворимых рентгеноаморфных силикатов натрия, полученных путем сушки водных препаратов силиката натрия с получением пересушенного сыпучего твердого продукта с остаточным содержанием воды менее 15 вес.% имеющего структуру в форме черенков, которые отличаются тем, что они имеют насыпной вес, равный по меньшей мере 700 г/л, а структурообразователь представляет собой способные к уменьшению образования инкрустаций силикаты натрия согласно изобретению или их смеси с другими структурообразователями или вышеописанные компаунды.

Так, например, твердые моющие средства или детергенты содержат предлагаемый силикат натрия или содержащий его компаунд в смеси с текучими полезными веществами из числа моющих средств или детергентов, при этом в качестве текучих компонентов содержат, в частности, неионогенные поверхностно-активные вещества, жидкие препараты анионных поверхностно-активных веществ, пластифицированные высококонцентрированные анионные поверхностно-активные вещества, текучие препараты для мягчения текстильных изделий и/или ингибиторы пенообразования, в частности из числа силиконов и/или парафинов.

Твердые моющие средства или детергенты могут быть выполнены в форме концентратов полезных веществ в виде частиц, в которых нагрузка силикатов натрия составляет по меньшей мере 50 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 100 вес.%, а в частности по меньшей мере 200 вес.% в пересчете на вес носителя со структурой в форме черепков.

Вспомогательными и/или полезными веществами могут быть, например, отбеливатели и активаторы отбеливания, энзимы и стабилизаторы перекисных соединений или энзимов, ингибиторы пенообразования, ингибиторы посерения, оптические отбеливатели, неорганические щелочные и/или нейтрально реагирующие в воде соли, такие как, например, сульфаты или хлориды, а также красители и отдушки.

В качестве поверхностно-активного вещества типа сульфоната предпочтительно пригодны известные алкилбензолсульфонаты с 9-13 атомами углерода в алкильной части, олефиновые сульфонаты и алкансульфонаты. Пригодны также сложные эфиры α-сульфокислот жирного ряда и ди-соли α-сульфокислот жирного ряда. В качестве анионного поверхностно-активного вещества также пригодны сульфатированные сложные глицериновые эфиры кислоты жирного ряда, представляющие собой сложные моно-, ди- и триэфиры и их смеси, получаемые путем этерификации кислоты жирного ряда, взятой в количестве 1 - 3 моль, моноглицерином или переэтерификации триглицеридов глицерином, взятым в количестве 0,3 - 2 моль.

Подходящие поверхностно-активные вещества типа сульфата представляют собой сложные моноэфиры серной кислоты из первичных спиртов естественного и синтетического происхождения, в частности спиртов жирного ряда, таких, как, например, спирт кокосового масла, смеси спиртов жирного ряда с 14, 16 и 18 атомами углерода, олеиловый спирт, лауриловый, миристиловый, цетиловый или стеариловый спирт, или же оксоспиртов с 10 - 20 атомами углерода, а также вторичных спиртов с той же длиной цепи. Пригодными компонентами являются также сложные моноэфиры серной кислоты этоксилированных 1 - 6 моль этиленоксида спиртов, таких как, например, 2-метилразветвленные спирты с 9 - 11 атомами углерода, имеющие в среднем 2 или 3,5 моль этиленоксида.

Смеси анионных поверхностно-активных веществ предпочтительно содержат комбинацию алкилсульфатов и/или алкенилсульфатов, в частности смеси насыщенных и ненасыщенных сульфатов спирта жирного ряда и алкилбензол-сульфонатов, сульфатированные сложные глицериновые эфиры кислоты жирного ряда и/или сложные эфиры α-сульфокислоты жирного ряда и/или алкил-сульфосукцинаты. В частности предпочитаются смеси, содержащие в качестве анионных поверхностно-активных веществ алкилсульфаты и/или алкенилсульфаты и алкилбензолсульфонаты, и в случае необходимости сложные метиловые эфиры α-сульфокислоты жирного ряда и/или сульфатированные сложные глицериновые эфиры кислоты жирного ряда.

В качестве анионного поверхностно-активного вещества также можно применять мыла, взятые предпочтительно в количестве меньше 5 вес.%. Пригодны мыла на основе насыщенных кислот жирного ряда, например соли лауриновой, миристиновой, пальмитиновой или стеариновой кислот, и в частности смеси мыл на основе естественных кислот жирного ряда, таких как, например, кислоты кокосового масла, жира семян масличной пальмы, или смеси жирных кислот с 14, 16 и 18 атомами углерода. Пригодны также мыла на основе ненасыщенных кислот жирного ряда, например олеиновой кислоты, однако их доля должна не превышать 50 вес.% в пересчете на общий вес мыл.

Анионные поверхностно-активные вещества и мыла могут иметься в виде их натриевых, калиевых или аммониевых солей, а также в виде растворимых солей органических оснований, таких как, например, моно-, ди- или триэтаноламин. Анионные поверхностно-активные вещества предпочтительно имеются в виде их натриевых или калиевых солей, в частности в виде натриевых солей. Содержание анионных поверхностно-активных веществ обычно составляет примерно 5 - 40 вес.%.

В качестве неионогенных поверхностно-активных веществ предпочтительно применяют алкоксилированные, преимущественно этоксилированные, в частности первичные спирты предпочтительно с 8 - 18 атомами углерода и в среднем 1 - 12 моль этиленоксида на моль спирта, в которых спиртовой остаток может быть линейным или же предпочтительно замещенным в положении 2 метилом, или может содержать линейные группы вместе с замещенными метилом группами, как это обычно имеется в оксоспиртовых остатках. Однако, в частности, пригодны этоксилированные спирты с линейными остатками спирта естественного происхождения, например кокосового спирта, пальмового спирта, смеси спиртов жирного ряда с 14, 16 и 18 атомами углерода, или олеинового спирта, с 12 - 18 атомами углерода и в среднем 2 - 8 моль этиленоксида на моль спирта. Предпочтительными этоксилированными спиртами, в частности, являются, например, спирты с 12 - 14 атомами углерода и 3 или 4 этиленоксидными звеньями, спирты с 9 - 11 атомами углерода и 7 этиленоксидными звеньями, спирты с 13 - 15 атомами углерода и 3, 5, 7 или 8 этиленоксидными звеньями, спирты с 12 - 18 атомами углерода и 3, 5 или 7 этиленоксидными звеньями, а также их смеси, например смесь спирта с 12 - 14 атомами углерода и 3 этиленоксидными звеньями и спирта с 12 - 18 атомами углерода и 5 этиленоксидными звеньями. Указанные степени этоксилирования представляют собой статистические средние значения, которые для определенного продукта могут представлять собой целое число или дробь. Предпочтительные этоксилированные спирты обладают узким распределением гомологов. Кроме указанных неионогенных поверхностно-активных веществ можно также применять спирты жирного ряда, имеющие более 12 этиленоксидных звеньев, такие как, например, смеси имеющих 14, 16 и 18 атомов углерода спиртов жирного ряда с 14, 25, 30 или 40 этиленоксидными звеньями.

Дальнейшие предпочтительные неионогенные поверхностно-активные вещества, которые можно использовать либо в качестве единственного неионогенного поверхностно-активного вещества, либо в комбинации с другими неионогенными поверхностно-активными веществами, представляют собой алкоксилированные, предпочтительно этоксилированные или же этоксилированные и пропоксилированные сложные алкиловые эфиры кислоты жирного ряда, предпочтительно с 1 - 4 атомами углерода в алкильной цепи, в частности сложные метиловые эфиры кислоты жирного ряда.

В качестве дальнейших неионогенных поверхностно-активных веществ можно также использовать алкилгликозиды общей формулы RO(G)_x, в которой R означает первичный неразветвленный или замещенный метилом, предпочтительно в положении 2, алифатический остаток с 8 - 22, предпочтительно 12 - 18 атомами углерода, а G стоит за единицу гликозы с 5 или 6 атомами углерода, предпочтительно глюкозу. Степень олигомеризации x, указывающий соотношение моногликозидов и олигогликозидов, представляет собой любое число между 1 и 10, и предпочтительно находится в пределах 1,2 - 1,4.

Дальнейшими пригодными поверхностно-активными веществами являются амиды полиоксижирных кислот формулы (1),

Содержание неионогенных поверхностно-активных веществ в средствах обычно составляет 2 - 25 вес.%.

Другие пригодные неорганические структурообразователи представляют собой все обычно применяемые структурообразователи, в том числе, в частности, цеолиты, кристаллические слоистые силикаты и даже фосфаты, если нет возражений по экологическим соображениям. Их содержание в зависимости от содержания предлагаемых рентгеноаморфных пересушенных силикатов со структурой в форме черепков можно варьировать в широких пределах. Сумма стандартных структурообразователей и предлагаемых силикатов обычно составляет 10 - 60 вес.%.

Пригодные органические структурообразователи представляют собой применяемые предпочтительно в виде их натриевых солей поликарбоновые кислоты как, например, лимонная кислота, адипиновая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, винная кислота, сахарные кислоты, аминокарбоновые кислоты, нитрилотриуксусные кислоты, если против их применения нет возражений по экологическим соображениям, а также их смеси. Предпочтительными солями являются соли поликарбоновых кислот, таких как, например, лимонная кислота, адипиновая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, винная кислота, сахарные кислоты и их смеси.

Подходящие полимерные поликарбоксилаты представляют собой, например, натриевые соли полиакриловой кислоты или полиметакриловой кислоты, обладающие, например, относительным молекулярным весом 800 - 150000 (в пересчете на кислоту). Подходящими сополимерными поликарбоксилатами являются, в частности, сополимерные поликарбоксилаты акриловой и метакриловой кислот, а также акриловой или метакриловой и малеиновой кислот. В частности, пригодны сополимеры акриловой и малеиновой кислот с 50 - 90 вес.% акриловой кислоты и 50-10 вес.% малеиновой кислоты. Их относительный молекулярный вес, в пересчете на свободные кислоты, обычно равен 5000 - 200000, предпочтительно 10000 - 120000, в частности 50000 - 100000. B частности также предпочитаются биологически разлагаемые терполимеры, например содержащие в качестве мономера соли акриловой и малеиновой кислот, а также виниловый спирт или его производные, или содержащие в качестве мономера соли акриловой кислоты и 2-алкилаллилсульфоновой кислоты, а также производные сахара.

Другие подходящие системы структурообразователей представляют собой продукты окисления содержащих карбоксильные группы полиглюкозанов и/или их водорастворимых солей.

Кроме того, моющие средства и детергенты могут содержать компоненты, способствующие удалению масла или жира из текстильных изделий. Этот эффект ясно виден в случае загрязнения текстильного изделия, которое раньше уже многократно очистили предлагаемым моющим средством, содержащим жирорастворяющее вещество. Предпочтительные масло- и жирорастворяющие компоненты представляют собой, например, неионогенные простые эфиры целлюлозы, такие как, например, метилоксипропилцеллюлоза с 15 - 30 вес.% метоксильных групп и 1 - 15 вес. % оксипропоксильных групп в пересчете на неионогенный простой эфир целлюлозы, а также известные из уровня техники полимеры фталевой кислоты и/или терефталевой кислоты или их производных, в частности полимеры этилентерефталатов и/или полиэтиленгликольтерефталатов.

Кроме силикатов моющие средства и детергенты могут также содержать дальнейшие водорастворимые неорганические соли, такие, как, например, бикарбонаты и карбонаты, предпочтительно в виде их солей щелочного металла. Содержание карбоната натрия, например, может составлять до примерно 20 вес.%, предпочтительно 5 - 15 вес.%, а при содержании предлагаемых силикатов выше 20 вес. %, в частности, составляет до примерно 10 вес.%. Щелочные карбонаты можно заменять не содержащими серу аминокислотами с 2 - 11 атомами углерода и при необходимости с дальнейшей карбоксильной группой и/или аминогруппой или их солями. В рамках данного изобретения предпочитается частичная или полная замена глицином или глицинатом.

Среди соединений, применяемых в качестве отбеливателей и в воде отдающих перекись водорода, перборат натрия в виде тетрагидрата и перборат натрия в виде моногидрата особенно пригодны. Другими подходящими отбеливателями являются, например, перкарбонат натрия, пероксипирофосфаты, цитратпергидраты, а также отдающие перекись водорода перекислые соли или надкислоты, например пербензоаты, пероксофталаты, диперазелаиновая кислота, дипердодекандикарбоновая кислота. Отбеливатели в моющих средствах и детергентах содержатся в количестве предпочтительно 5 - 25 вес.%, в частности 10 - 20 вес.%, при этом преимущественно используют перборат в виде моногидрата.

Для улучшения отбеливающего действия при температуре 60^oC и ниже можно добавлять активаторы отбеливания. К ним относятся, например, N-ациловые и О-ациловые соединения, с перекисью водорода образующие органические надкислоты, предпочтительно N,N'- тетраацилированные диамины, п-(алканоилокси)бензолсульфонаты, а также ангидриды карбоновой кислоты и сложные эфиры полиолов, например пентаацетат глюкозы.

Другие известные активаторы отбеливания представляют собой ацетилированные смеси сорбита и маннита. Содержание активаторов отбеливания в содержащих отбеливатели средствах находится в обычных пределах, предпочтительно оно составляет 1 - 10 вес.%, в частности 3 - 8 вес.%. В качестве активатора обеливания, в частности, предпочитаются N,N,N',N'- тетраацетилэтилендиамин, 1, 5-диацетил-2,4-диоксо-гексагидро- 1,3,5-триазин и ацетилированные смеси сорбита и маннита.

Для использования моющих средств в стиральных машинах к средствам преимущественно можно добавлять ингибиторы пенообразования. В качестве ингибитора пенообразования пригодны, например, мыла естественного или синтетического происхождения, имеющие высокую долю кислот жирного ряда с 18 - 24 атомами углерода. Пригодными неповерхностно-активными ингибиторами пенообразования являются, например, органополисилоксаны и их смеси с микрораспределенной, необработанной или обработанной силаном кремневой кислотой, парафины, воски, микрокристаллические воски и их смеси с обработанной силаном кремневой кислотой, или бистеарилэтилендиамид. Преимущественно применяют также смеси разных ингибиторов пенообразования, например силиконов, парафинов или восков. Предпочтительно ингибиторы пенообразования, в частности, такие, которые содержат силикон или парафин, связаны с водорастворимым или диспергируемым в воде носителем в виде гранулята, в качестве которого в частности предпочитают смеси парафинов и бистеарилэтилендиамидов.

Подходящие энзимы представляют собой протеазы, липазы, амилазы, целлюлазы, а также их смеси. В частности, пригодны энзимные активные вещества, полученные с использованием штаммов бактерий или грибков, таких как, например, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyces griseus. Предпочтительно используют протеазы типа субтилизина и, в частности, полученные с использованием Bacillus lentus протеазы. При этом можно применять смеси энзимов, такие как, например, смесь протеазы и амилазы, или протеазы и липазы, или протеазы и целлюлазы, или целлюлазы и липазы, или протеазы, амилазы и липазы, или протеазы, липазы и целлюлазы, а в частности смеси, содержащие целлюлазу. В отдельных случаях пероксидазы и оксидазы также оказались пригодными. Энзимы можно защищать от преждевременного разложения путем их адсорбции носителями и/или заключения в вещества-оболочки. Энзимы, их смеси или грануляты содержатся в количестве, равном, например, примерно 0,1 - 5 вес.%, предпочтительно 0,1 - примерно 2 вес.%
В качестве стабилизаторов, в частности, для перекисных соединений и энзимов можно использовать соли полифосфоновых кислот, в частности 1-оксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, диэтилентриаминпентаметиленфосфоновой кислоты или этилендиаминтетраметиленфосфоновой кислоты.

Ингибиторы посерения служат для обеспечения суспендирования отделенной от волокон грязи в моющем растворе, предотвращая таким образом посерение. Для этого годятся водорастворимые, чаще всего органические коллоиды как, например, водорастворимые соли полимерных карбоновых кислот, клей, желатина, соли эфиркарбоновых кислот или эфирсульфокислот крахмала или целлюлозы, или соли сложных эфиров серной кислоты целлюлозы или крахмала. Водорастворимые, содержащие кислые группы полиамиды также годятся для этой цели. Далее можно использовать растворимые крахмальные препараты и другие продукты крахмала, например расщепленный крахмал, альдегидные крахмалы и т.п. Пригоден также поливинилпирролидон. Предпочтительно применяют простые эфиры целлюлозы, такие как, например, карбоксиметилцеллюлоза (натриевая соль), метилцеллюлоза, оксиалкилцеллюлоза, а также смешанные простые эфиры, такие, как, например, метилоксиэтилцеллюлозу, метилоксипропилцеллюлозу, метилкарбоксиметилцеллюлозу и их смеси, а также поливинилпирролидон, например, в количестве, равном 0,1 - 5 вес.% в пересчете на моющее средство.

В качестве оптических отбеливателей можно использовать производные диаминостильбендисульфокислоты или ее соли щелочного металла. Пригодными солями являются, например, 4,4'-бис(2- анилино-4-морфолино-1,3,5-триазинил-6-амино)-стильбен-2,2'- дисульфокислота или соединения аналогичной структуры, содержащие вместо морфолино-группы диэтаноламино-группу, метил-амино-группу, анилино-группу или 2-метоксиэтиламино-группу. Далее можно использовать отбеливатели типа замещенного дифенилстирила, например щелочные соли 4, 4'-бис(2-сульфостирил)-дифенила, 4,4'- бис(4-хлор-3-сульфостирил)-дифенила или 4-(4-хлорстирил)-4'-(2- сульфостирил)-дифенила. Можно также применять смеси указанных отбеливателей.

Дополнительными структурообразователями, которые могут содержать в вышеупомянутых компаундах, являются, например, лимонная кислота, цитраты, аспарагиновая кислота или аспарагинат, фосфонаты, полимерные поликарбоксилаты, полиаспарагиновая кислота и/или оксидированные крахмалы. Их содержание предпочтительно не превышает 20 вес.% в пересчете на компаунд. В качестве анионных поверхностно-активных веществ компаунд прежде всего содержит алкилбензолсульфонаты и/или алкилсульфаты в количестве до 20 вес.%, предпочтительно до 15 вес.%. При этом содержание цеолита и рентгеноаморфных силикатов со структурой в форме черепков предпочтительно составляет по меньшей мере 50 - 100 вес. %, в частности 60 - 100 вес.%. Кроме того, компаунд может также содержать карбонат натрия, предпочтительно в количестве до 5 вес. %, а также карбонаты, бикарбонаты, сульфаты, бисульфаты и/или оптические отбеливатели, содержание которых предпочтительно не превышает 5 вес.%. Содержание компаунда в моющих средствах или детергентах составляет предпочтительно 0,5 - 10 вес.%, в частности 1 - 8 вес.%, например 2 - 5 вес.%. При этом компаунд берут в количестве, обеспечивающем общее содержание 10 - 15 вес.% силиката и 10 - 15 вес. % цеолита, а также предпочтительно 5 - 10 вес.% цитрата, 5 вес.% полимерного поликарбоксилата и примерно 1 вес.% фосфоната. Моющие средства или детергенты с содержанием цеолита менее 5 вес.% содержат компаунд, состоящий из предлагаемого силиката и дополнительных структурообразователей, в количестве, обеспечивающем общее содержание 20 - 30 вес.% силикатов, и предпочтительно 5 - 10 вес.% лимонной кислоты)/ цитрата, 0 - 10 вес.%, в частности 5 - 10 вес.% полимерных поликарбоксилатов или полиаспарагиновой кислоты или оксидированного крахмала, а также примерно 1 вес.% фосфоната.

Компаунд, содержащий пероксидный отбеливатель, добавляют к моющим средствам или детергентам предпочтительно в количестве, обеспечивающем общее содержание 15 - 30 вес.% силикатов и 15 - 25 вес.% пероксидных отбеливателей.

Содержание ингибиторов пенообразования в компаундах может составлять до 10 вес.%, предпочтительно до 5 вес.%.

Предлагаемый компаунд можно получать разными методами. Один вариант его получения состоит в том, что при сушке водного препарата силиката натрия с использованием в качестве сушильной среды фазы горячего газа и/или при отжиге высушенного путем распылительной сушки силиката натрия с содержанием воды, равным по меньшей мере 15 вес.%, описанным путем обрабатывают не чистые силикаты, а их смеси с другими компонентами компаундов. При этом, однако, можно обрабатывать только такие смеси, обеспечивающие образование структуры в форме черепков. Другая возможность получения компаундов, содержащих предлагаемые силикаты со структурой в форме черепков, заключается в том, что сперва получают предлагаемые рентгеноаморфные силикаты со структурой в форме черепков, которые затем вместе с другими компонентами компаунда известным методом переводят в компаунд. Возможности получения компаунда включают гранулирование, экструдирование или компактирование валиками. На последующей стадии эти компаунды можно дополнительно обрабатывать жидкими или также твердыми компонентами и затем в качестве многокомпонентной смеси смешивать, гранулировать или экструдировать вместе с другими компонентами моющих средств или детергентов с получением готового средства.

Моющие средства или детергенты, насыпной вес которых составляет по меньшей мере 700 г/л, можно получать по любому из известных способов, включающих смешение, распылительную сушку, гранулирование и экструдирование, при этом предлагаемые рентгеноаморфные пересушенные силикаты, а в частности нагруженные текучими полезными веществами из числа моющих средств и детергентов, в частности неионогенными поверхностно-активными веществами, силикаты преимущественно добавляют к другим компонентам средства. Пригодны, в частности, такие способы, в которых смешивают несколько компонентов, таких как, например, полученные распылительной сушкой компоненты и/или экструдированные компоненты. В частности в случае гранулирования или экструдирования предпочитается добавление применяемых при необходимости анионных поверхностно-активных веществ в виде высушенного путем распылительной сушки гранулированного или экструдированного компаунда либо в качестве компонента, добавляемого при перемешивании во время осуществления вышеуказанных методов, либо в качестве добавки, дополнительно подаваемой к другим гранулятам. Далее имеется выгодная в зависимости от рецептуры возможность дополнительного добавления дальнейших отдельных компонентов, таких как, например, карбонаты, цитраты или лимонная кислота и другие поликарбоксилаты или поликарбоновые кислоты, полимерные поликарбоксилаты, цеолит и/или слоистые силикаты, например слоистые кристаллические дисиликаты, к полученным путем распылительной сушки, гранулированием и/или экструдированием компонентам.

Примеры
Пример 1: Получение рентгеноаморфных пересушенных силикатов
В турбосушилке/грануляторе итальянской фирмы "Vomm" 55%-ный (вес.%) водный раствор жидкого стекла (Na₂O:SiO₂ = 1:2,0) при температуре поданного горячего газа (воздух) 250^oC в течение 60 сек сушат с получением рентгеноаморфного силиката с структурой в виде черепков и содержанием воды, равным 7,6 вес. %. Аналогичный результат получают, если раствор жидкого стекла на первой стадии сушки подвергают сушке в турбосушилке/грануляторе в течение лишь 20 сек, и продукт первой стадии сушки подвергают 2 дальнейшим стадиям сушки в турбосушилке/генераторе, каждая из которых продолжается в течение 20 секунд.

Способность получаемого рентгеноаморфного и пересушенного силиката к связыванию кальция определяют потенциометрически с помощью чувствительного к кальцию электрода фирмы "Orion". Для этой цели в термостатизованный на 25^oC стеклянный сосуд подают 1 л воды жесткости 30^od (соответствующей 30 мг CaO/л). Раствор натровым щелоком доводят до pH 11,5 и для моделирования обычного для моющего средства содержания электролита подачей хлорида калия получают 0,08-молярный раствор хлорида калия. Каждый раз 1 г исследуемого вещества растворяют в 5 мл этанола и при перемешивании подают в раствор хлорида калия. Уменьшение обусловленной кальцием жесткости при помощи ЭВМ определяют в качестве функции времени (остаточная жесткость).

Способность рентгеноаморфного пересушенного силиката к связыванию кальция по истечении 300 секунд составляет 3^od остаточной жесткости. Однако остаточная жесткость затем неожиданно опять повышается и после 1200 сек достигает значение 7,5^od. Хотя еще нет объяснения такого повторного повышения остаточной жесткости, видно, что предлагаемые рентгеноаморфные пересушенные силикаты очень быстро связывают обусловливающий жесткость кальций.

Для сравнения определяют способность к связыванию кальция кристаллического слоистого дисиликата (дисиликат марки SKS 6^(R), торговый продукт фирмы Хехст АГ, DE). В этом случае не наблюдаются ненормальные уменьшение остаточной жесткости воды с последующим повышением жесткости. Однако при применении SKS 6^(R) остаточная жесткость после 300 сек составляет примерно 27^od, а после 1200 сек она равна 24,4^od.

В дополнительном опыте определяют скорость растворения, при этом определяют сроки, необходимые для растворения 80 вес.% и 95 вес.% 5 г силиката в 500 г деминерализованной воды в аппарате с мешалкой при температуре 40^oC (определение концентрации с помощью электропроводности). При этом сроки растворения составляют 16 сек (80%) и 25 сек (95%). Для сравнения опыт повторяют с использованием SKS 6^(R), при этом сроки растворения составляют 52 сек (80%) и 80 сек (95%).

В другом опыте определяют удельную поверхность по БЭТ рентгеноаморфного силиката (промышленный стандарт Германии DIN 66131; подготовка проб: 200^oC, 10^-6 Торр). Значение удельной поверхности: 13,4 м²/г.

Пример 2: Торможение инкрустирования
Моющие средства нижеприведенного состава в виде гранулята (предлагаемое средство и вещество для сравнения) получают стандартным путем и подвергают опыту. При этом в предлагаемом средстве в качестве силикатного структурообразователя используют рентгеноаморфный пересушенный силикат по примеру 1, а в веществе для сравнения - силикат марки SKS 6^(R) (табл. 1).

Испытание проводят в подобных на практику условиях в бытовых стиральных машинах. В машины подают 3,0 кг чистого белья и 0,5 кг подопытного текстильного материала, частью загрязненного обычными опытными загрязнениями с целью определения первичной моющей активности, а частью состоящего из белой ткани с целью определения вторичной моющей активности. В качестве опытной ткани используют полосы стандартизованной хлопчатобумажной ткани (продукт Научно- исследовательского института "Waschereiforschungsanstalt Krefeld", DE), трикотажа (хлопчатобумажный трикотаж), суровой ткани и махровой ткани.

Условия опыта:
- водопроводная вода жесткости 23^od (соответствующей 230 мг CaO/л);
- количество применяемого моющего средства: 80 г на машину;
- программа стирки при температуре 90^oC (включая фазу подогревания);
- модуль ванны 1:5,7;
(кг белья: л моющего раствора на главной стадии стирки);
4-кратная последующая промывка водопроводной водой, центрифугирование, сушка.

Предлагаемое средство и вещество для сравнения проявляют сравнимую первичную моющую активность.

После 25 циклов стирки определяют количество содержащейся в текстильных пробах золы. При этом при применении предлагаемого средства в отдельных тканях с исключением трикотажа, а также в среднем во всех тканях получают лучшие результаты в отношении содержания золы чем при применении вещества, служащего для сравнения (табл. 2).

Пример 3: Нагрузка рентгеноаморфных пересушенных силикатов
1 кг рентгеноаморфного пересушенного силиката по примеру 1 в стандартном смесителе в течение 2 минут смешивают со смесью спиртов жирного ряда с 12 - 18 атомами углерода и 5 этиленоксидными звеньями и смесью спиртов жирного ряда с 12 - 14 атомами углерода и 3 этиленоксидными звеньями в весовом соотношении 80: 20. Для сравнения пример повторяют с использованием порошкового цеолита и силиката марки SKS 6^(R). В табл. 3 сведены количества неионогенного поверхностно-активного вещества, которые соответствующие носители могут адсорбировать без утраты сыпучести нагруженных продуктов.

Реферат

Описываются силикаты натрия в качестве структурообразователя для моющих средств и детергентов в виде пересушенного мелкодисперсного твердого рентгеноаморфного вещества со структурой в форме черепков с содержанием воды менее 15 вес.%. Эти силикаты натрия получены путем сушки силиката натрия и воздействия усилия для получения структуры в форме черепков. Они имеют модуль - молярное соотношение SiO₂:Na₂O = 1,3-4, насыпной вес несгущенного твердого продукта ≤ 500 г/л, обладают способностью к уменьшению образования инкрустаций. Сушку водного препарата силиката натрия проводят с использованием фазы горячего газа в качестве сушильной среды и/или путем отжига высушенного распылительной сушкой силиката натрия с содержанием воды, равным по меньшей мере 15 вес.%, при температуре 120-450°С, с одновременным или последующим воздействием усилия для получения структуры черепков. Данные силикаты натрия могут представлять собой компонент компаунда, содержащего цеолит и по меньшей мере один дальнейший твердый компонент, а также твердых моющих средств или детергентов, имеющих насыпной вес, равный по меньшей мере 700 г/л. Результат изобретения - создание мультифункционального структурообразователя на основе силиката натрия. 3 c. и 15 з.п. ф-лы, 3 табл.

Формула