相选择性消泡剂
发明领域
本发明涉及一种发泡水性组合物，其包含至少2.0g/L的洗涤剂和至少一种式(I)的化合物形式的消泡剂，使用所述发泡水性组合物的洗涤方法和衣物洗涤剂。
发明背景
消泡剂的应用在洗涤剂组合物的领域中是业内公知的。洗涤剂含有由于它们的强成膜能力而充当发泡剂的离子或非离子表面活性剂。这样的表面活性剂泡沫具有大的内表面和因此强吸附能力，这在清洁和洗涤方法中是有利的。但是，为了避免太多发泡和促进在洗涤过程后除去泡沫，洗涤剂组合物通常含有消泡剂。
消泡剂或防沫剂是减少或阻碍泡沫形成的添加剂。消泡剂是能够抑制不想要的泡沫形成以及破坏已有泡沫的高表面活性的化学制剂。在洗涤剂领域中，通常使用有机硅和醇烷氧基化物消泡剂。但是，有机硅消泡剂在主洗涤周期中已有活性并极快破坏形成的泡沫。另一方面，醇烷氧基化物消泡剂在主周期中没有减少泡沫量，但在漂洗周期的过程中没有充分破坏泡沫。
因此，在本领域中需要在洗涤过程中的所需时间破坏泡沫的消泡剂。在主周期中已发生的泡沫减少被视为洗涤剂的负面性质，因此不理想，对手洗用的衣物洗涤剂尤其如此。因此，希望消泡剂的作用仅在后续漂洗周期的过程中发生并加速消泡过程。
因此，本发明的一个目的是提供在主洗涤周期的过程中不影响泡沫量但在漂洗周期的过程中有效破坏泡沫的消泡剂。
发明概述
通过本发明的主题解决上述和其它目的。
根据本发明的第一个方面，提供一种发泡水性组合物，其包含至少2.0g/L的洗涤剂和至少一种式(I)的化合物形式的消泡剂
R1OOC-Z-COOR2(I)，
其中R1和R2互相独立地选自C1-C20支化烷基、C5-C10环烷基或C5-C14芳基或杂芳基并且可以不同或相同，后者是优选的，
连接基Z选自二价脂族或芳族基团，如n＝1-20的-(CH2)n-、
其中洗涤剂与消泡剂之间的比率在19:1至35:1的范围内。
本发明人意外地发现，包含至少2.0g/L的洗涤剂和至少一种式(I)的化合物形式的消泡剂的组合物的搅动导致形成稳定泡沫，尽管事实上在该组合物中存在消泡剂。
根据本发明的另一方面，所述消泡剂具有23至35mN/m的表面张力。
根据本发明的第二个方面，提供一种发泡水性组合物，其包含至少2.0g/L的洗涤剂和至少一种具有23至35mN/m的表面张力的消泡剂。
令人惊讶地发现，具有25至32mN/m的表面张力的消泡剂能够在洗涤剂浓度为2.0g/L或更高时形成稳定泡沫并在洗涤剂浓度降低到0.7g/L或更低时破坏泡沫。
根据本发明的另一个方面，消泡剂选自邻苯二甲酸酯、己二酸酯、环己烷二甲酸酯或其混合物。
尤其优选的是，消泡剂选自邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二-2-丙基-庚酯、环己烷二甲酸二异壬酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二异壬酯或其混合物。
根据本发明的另一个方面，洗涤剂选自直链烷基苯磺酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐或其混合物。
根据本发明的再一个方面，提供由如上文定义的发泡组合物获得的泡沫。
根据本发明的再一个方面，本发明涉及一种洗涤方法，其包括如下步骤：提供包含至少2.0g/L的洗涤剂和如上文定义的消泡剂的发泡水性组合物，主洗涤周期，其中搅动所述发泡组合物以实现发泡，和后续漂洗周期，其中稀释所述组合物以将洗涤剂浓度降低到0.7g/L或更低。
根据本发明的再一个方面，在主洗涤周期中获得的泡沫量在主洗涤周期的过程中与不含任何消泡剂的相同洗涤剂浓度的水性组合物相比减少不大于10％并在后续漂洗周期的过程中与在主洗涤周期中获得的初始泡沫量相比减少至少80％。
根据本发明的再一个方面，提供一种衣物洗涤剂，其包含95至99.5重量％的洗涤剂和0.5至5.0重量％的至少一种如上文定义的和/或具有23至35mN/m的表面张力的式(I)的消泡剂。
所述衣物洗涤剂的消泡剂优选选自邻苯二甲酸酯、己二酸酯、环己烷二甲酸酯或其混合物。
特别优选的是，所述衣物洗涤剂的消泡剂选自邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二-2-丙基-庚酯、环己烷二甲酸二异壬酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二异壬酯或其混合物。
尤其优选的是，所述衣物洗涤剂是手洗用的衣物洗涤剂。
下面更详细描述本发明。
发明详述
提供一种发泡水性组合物，其包含至少2.0g/L的洗涤剂和至少一种式(I)的化合物形式的消泡剂
R1OOC-Z-COOR2(I)，
其中R1和R2互相独立地选自C1-C20支化烷基、C5-C10环烷基或C5-C14芳基或杂芳基并且可以不同或相同，后者是优选的，
连接基Z选自二价脂族或芳族基团，如n＝1-20的-(CH2)n-、
其中洗涤剂与消泡剂之间的比率在19:1至35:1的范围内。
本发明人意外地发现，包含至少2.0g/L的洗涤剂和至少一种式(I)的化合物形式的消泡剂的组合物的搅动导致形成稳定泡沫，尽管事实上在该组合物中存在消泡剂。当随后稀释该组合物以使洗涤剂浓度降低到0.7g/L或更低时，泡沫量显著减少。因此，发现式(I)的化合物形式的消泡剂在主洗涤周期的过程中无活性并允许形成稳定泡沫。但是，当洗液在漂洗周期中稀释时，所述消泡剂能够破坏在主洗涤周期的过程中形成的泡沫。因此，如果在主洗涤周期中需要形成稳定泡沫并在漂洗周期中容易除去，根据本发明的发泡组合物适用。
本文所用的术语“洗涤剂”涉及包含在水溶液中的具有清洁性质的表面活性剂或表面活性剂组合物的组合物。除表面活性剂或表面活性剂组合物外，洗涤剂的典型组分是软水剂、漂白剂、酶、缓蚀剂、染料转移抑制剂、抗再沉积剂、荧光增白剂、织物柔软剂、着色剂和香精。
本文所用的术语“表面活性剂”涉及包含极性亲水部分和非极性疏水部分的化合物并因此具有两亲性质。根据表面活性剂的电荷，它们被分类为阴离子型、阳离子型和非离子型或两性离子型表面活性剂。
本文所用的术语“主洗涤周期”涉及其中洗液中的洗涤剂浓度为至少2.0g/L的洗涤周期。
本文所用的术语“漂洗周期”涉及其中洗液中的洗涤剂浓度为0.7g/L或更低的洗涤周期。
本文所用的术语“洗液”涉及与纺织品或织物和其中所含的污垢接触的包含洗涤剂的实用溶液。洗液通常在洗涤过程开始时在洗衣机或合适的容器中用水稀释洗涤剂时生成。
因此，根据本发明的一个优选实施方案，本发明的发泡水性组合物是洗液。
本文所用的术语“泡沫”涉及包含受流体、半液体或高粘泡室壁限制的充气球形或多边形泡室的胶体体系。通过能够成膜的表面活性化合物促进泡沫形成。这样的表面活性化合物也被称为发泡剂。在水溶液中的典型发泡剂是表面活性剂。
本文所用的术语“消泡剂”涉及具有低表面张力的添加剂，其阻碍泡沫的形成和/或通过破坏泡沫泡室的泡室壁而破坏已有泡沫。
发现式(I)的化合物是表现出所需活性状况，即对主洗涤周期中的泡沫量的低影响和在漂洗周期中的有效泡沫减少的消泡剂。
根据本发明的一个优选实施方案，消泡剂选自邻苯二甲酸酯、己二酸酯、环己烷二甲酸酯或其混合物。
特别优选的是，消泡剂选自邻苯二甲酸、己二酸或环己烷二甲酸的C1-C20支化烷基、C5-C10环烷基和/或C5-C14芳基或杂芳基二酯，其中所述二酯是混合二酯或非混合二酯，后者是优选的。
再更优选地，消泡剂选自邻苯二甲酸、己二酸或环己烷二甲酸的非混合C6-C15支化烷基二酯。
尤其优选的是，消泡剂选自邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二-2-丙基-庚酯、环己烷二甲酸二异壬酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二异壬酯或其混合物。
根据本发明的另一实施方案，根据本发明的消泡剂的特征在于特定的表面张力。如上文概述，消泡剂以相对较低的表面张力为特征并因此能够破坏泡沫泡室的壁。由于本发明的发泡组合物在2.0g/L或更高的洗涤剂浓度下能够形成稳定泡沫，要求该消泡剂具有在2.0g/L或更高的洗涤剂浓度下不足以破坏泡沫的中等表面张力。
因此，优选的是，根据本发明的消泡剂具有23至35mN/m，更优选24至34mN/m，再更优选25至32mN/m的表面张力。
除上一段外，消泡剂优选不是醇烷氧基化物。
优选的是，本发明的发泡水性组合物含有至少0.05g/L的消泡剂，更优选至少0.10g/L，再更优选至少0.12g/L，如至少0.15g/L。
根据本发明的一个优选实施方案，洗涤剂选自直链烷基苯磺酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐或其混合物。
因此，洗涤剂优选选自直链C8-C30-烷基苯磺酸钠、C8-C30-烷基聚(氧乙烯)硫酸钠、C8-C30烷基硫酸钠或其混合物，更优选选自直链C10-C15烷基苯磺酸钠、C10-C15烷基聚(氧乙烯)硫酸钠、C10-C15烷基硫酸钠或其混合物。
尤其优选的是，洗涤剂选自C10-C13苯磺酸钠、C12-C14聚(氧乙烯)硫酸钠、C12-C14硫酸钠或其混合物。
根据本发明的一个优选实施方案，本发明的发泡水性组合物含有至少2.0g/L，更优选至少3.0g/L，再更优选至少5.0g/L的洗涤剂。
此外，消泡剂和洗涤剂以特定比率存在于本发明的组合物中。
特别地，洗涤剂与消泡剂之间的比率在19:1至35:1的范围内，优选在25:1至35:1的范围内，更优选在30:1至35:1的范围内。
根据本发明的进一步实施方案，提供一种洗涤方法，所述洗涤方法包含步骤：提供包含至少2.0g/L的洗涤剂和如上文定义的式(I)的化合物形式的消泡剂的发泡水性组合物，主洗涤周期，其中搅动所述发泡组合物以实现发泡，和后续漂洗周期，其中稀释所述组合物以将洗涤剂浓度降低到0.7g/L或更低。
本发明的洗涤方法中所用的消泡剂和洗涤剂的定义对应于上文提供的定义。
优选地，主洗涤周期中的消泡剂浓度为至少0.05g/L的消泡剂，更优选至少0.10g/L，再更优选至少0.12g/L，如至少0.15g/L。
此外，优选的是，漂洗周期中的消泡剂浓度为0.005g/L或更低的消泡剂，更优选0.01g/L或更低，再更优选0.012g/L或更低，如0.015g/L或更低。
根据本发明的一个优选实施方案，主洗涤周期中的洗涤剂浓度为至少2.0g/L，更优选至少3.0g/L，再更优选至少5.0g/L的洗涤剂。
另外，优选的是，漂洗周期中的洗涤剂浓度为0.7g/L或更低。更优选地，漂洗周期中的洗涤剂浓度为0.2g/L或更低，再更优选0.3g/L或更低，如0.5g/L或更低。
相应地，特别优选的是，该发泡水性组合物在漂洗周期中稀释至少10倍。
在主洗涤周期中，搅动包含消泡剂和至少2.0g/L的洗涤剂的发泡组合物，此时形成稳定泡沫。相应地，本发明的消泡剂在2.0g/L或更高的洗涤剂浓度下无活性。可通过用水稀释该组合物以使所得洗涤剂浓度为0.7g/L或更低来活化消泡剂。在低洗涤剂浓度下，观察到在先前洗涤周期中产生的泡沫显著减少。
特别地，在主洗涤周期中获得的泡沫量在主洗涤周期的过程中与不含任何消泡剂的相同洗涤剂浓度的水性组合物相比减少不大于10％并在后续漂洗周期的过程中与在主洗涤周期中获得的初始泡沫量相比减少至少80％。
更优选地，在主洗涤周期中获得的泡沫量在主洗涤周期的过程中与不含任何消泡剂的相同洗涤剂浓度的水性组合物相比减少不大于8％并在后续漂洗周期的过程中与在主洗涤周期中获得的初始泡沫量相比减少至少85％。
尤其优选的是，在主洗涤周期中获得的泡沫量在主洗涤周期的过程中与不含任何消泡剂的相同洗涤剂浓度的水性组合物相比减少不大于7％并在后续漂洗周期的过程中与在主洗涤周期中获得的初始泡沫量相比减少至少90％。
此外，提供一种衣物洗涤剂，其包含95至99.5重量％的洗涤剂和0.5至5.0重量％的如上文定义的式(I)的化合物形式的消泡剂。
本文所用的术语“衣物洗涤剂”涉及包含至少一种洗涤剂的如下文定义的干制剂或液体制剂。
本发明的衣物洗涤剂优选包含19:1至35:1，更优选25:1至35:1，再更优选30:1至35:1的比率的洗涤剂和消泡剂。
根据一个优选实施方案，衣物洗涤剂的消泡剂选自邻苯二甲酸酯、己二酸酯、环己烷二甲酸酯或其混合物。
更优选地，衣物洗涤剂的消泡剂选自邻苯二甲酸、己二酸或环己烷二甲酸的C1-C20支化烷基、C5-C10环烷基和/或C5-C14芳基或杂芳基二酯，其中所述二酯是混合二酯或非混合二酯，后者是优选的。
特别优选的是，衣物洗涤剂的消泡剂选自邻苯二甲酸、己二酸或环己烷二甲酸的非混合C6-C15支化烷基二酯。
尤其优选的是，消泡剂选自邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二-2-丙基-庚酯、环己烷二甲酸二异壬酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二异壬酯或其混合物。
作为上述段落的补充或替代，衣物洗涤剂的消泡剂以23至35mN/m，更优选24至34mN/m，再更优选25至32mN/m的表面张力为特征。
衣物洗涤剂包含95至99.5重量％的洗涤剂和0.5至5.0重量％的消泡剂，更优选96至98重量％的洗涤剂和2.0至4.0重量％的消泡剂，再更优选96.5至97重量％的洗涤剂和3.0至3.5重量％的消泡剂。
除洗涤剂和消泡剂外，根据本发明的衣物洗涤剂可包含常用于衣物洗涤剂的附加添加剂。这样的添加剂的非限制性实例是软水剂、漂白剂、酶、缓蚀剂、染料转移抑制剂、抗再沉积剂、荧光增白剂、织物柔软剂、着色剂和香精。
本发明的衣物洗涤剂优选适用于制备如上文定义的发泡水性组合物。特别地，根据本发明的发泡水性组合物通过用水稀释本发明的衣物洗涤剂以使洗涤剂浓度为2.0g/L或更高而得。
相应地，根据本发明的发泡组合物也可含有上文提到的添加剂。
本发明的衣物洗涤剂优选配制为干制剂或液体制剂。
本文所用的术语“干制剂”是指粉末、颗粒或薄片形式的制剂。要认识到，“干制剂”具有基于制剂的总重量计≤20重量％，更优选≤15重量％，再更优选≤10重量％，最优选≤7.5重量％的湿含量。如果没有另行指明，根据如DIN EN 13267:2001中概述的KarlFischer法测定湿含量。如果干制剂以粉末形式提供，该制剂优选是具有高于400g/L，更优选高于500g/L，再更优选高于600g/L的堆积密度的高浓缩粉末制剂。
本文所用的术语“液体制剂”是指“可倾倒液体”、“凝胶”或“糊料”形式的制剂。
“可倾倒液体”是指在25℃下在20sec-1的剪切率下的粘度<3 000mPa·s的液体制剂。例如，可倾倒液体具有在25℃下在20sec-1的剪切率下200至2 000mPa·s，优选200至1500mPa·s，最优选200至1 000mPa·s的粘度。
“凝胶”是指在25℃下在20sec-1的剪切率下的粘度>2 000mPa·s的透明或半透明液体制剂。例如，凝胶具有在0.1sec-1的剪切率下2 000至大约10 000mPa·s，优选5 000至10 000mPa·s的粘度。
“糊料”是指在25℃和20sec-1的剪切率下的粘度大于大约2 000mPa·s的不透明液体制剂。例如，糊料具有在25℃下在0.1sec-1的剪切率下3 000至10 000mPa·s，优选5 000至10 000mPa·s的粘度。
在手洗用的衣物洗涤剂的领域中，当使用根据现有技术的消泡剂时在主洗涤周期中发生的泡沫减少特别不理想。因此，本发明的发泡组合物特别有利地用于手洗用的衣物洗涤剂。
尤其优选的是，根据本发明的衣物洗涤剂是手洗用的衣物洗涤剂。
基于下列实施例更好地理解本发明的范围和意义，这些实施例意在例示本发明的某些实施方案并且不是限制性的。
实施例
进行下列试验以测定根据消泡剂在主洗涤周期和漂洗周期中的泡沫稳定性。
洗涤剂组合物
下列实施例中所用的洗涤剂组合物包含下列化合物：
20重量％C10-C13烷基苯磺酸钠(NaLAS)
40重量％碳酸钠
40重量％硫酸钠
装置
为了模拟洗涤过程，使用包含2000mL PE-烧杯、搅拌单元(IKA RW20)、rpm计数器(IKA-Tron DZM 1)和具有0.1cm的桨叶厚度的由不锈钢制成的锚式搅拌器的装置。
消泡剂
测试下列化合物的消泡性质：
根据EN 14370测定物质本身的表面张力。
通常，在主洗涤周期和拧干衣物后，将衣物中的剩余洗液用新鲜水稀释10倍。这通过将用过的化合物稀释10倍模拟。
主洗涤周期的模拟
在烧杯中装入400毫升洗液(洗涤剂浓度5.0g/L、水硬度10°dH、仅Ca2+)并加入0.06克消泡剂，这相当于0.15g/L的浓度。将锚式搅拌器浸没到混合物中以使搅拌桨叶的上端伸出该混合物大约2.3cm。该混合物在400rpm下搅拌1min并在另外1分钟后测量泡沫量。
漂洗周期的模拟
在烧杯中装入400毫升洗液(洗涤剂浓度0.5g/L、水硬度10°dH、仅Ca2+)并加入0.006克消泡剂，这相当于0.015g/L的浓度。将锚式搅拌器浸没到混合物中以使搅拌桨叶的上端伸出该混合物大约2.3cm。该混合物在400rpm下搅拌1min并在另外1分钟后测量泡沫量。
结果
1)洗涤剂浓度＝5.0g/L，消泡剂浓度＝0.15g/L
2)洗涤剂浓度＝0.5g/L，消泡剂浓度＝0.015g/L
本发明的消泡剂A-E清楚地表现出所需行为，即泡沫在主洗涤周期中不受影响并在漂洗周期中显著减少。
