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在精细织物液体洗涤剂中使用柠檬酸和亚氨基二琥珀酸盐的织物色彩保护

2021-03-14 19:43:29

在精细织物液体洗涤剂中使用柠檬酸和亚氨基二琥珀酸盐的织物色彩保护

  背景技术

  本发明涉及液体衣物洗涤剂组合物。更具体地说,其涉及能够在机器或手洗期间提供改善的精细织物色彩保护的洗衣组合物。

  专门配制成精细织物组合物以刷新织物并去除轻质污物的洗涤剂组合物是所属领域中已知的。已经认识到,出于保护精细织物避免由洗涤液中的搅拌造成的纤维损害的目的,泡沫剂或泡沫的存在可能具有有益效果,因为其产生一种包围织物并且防止织物在洗涤期间的不当摩擦的气垫。对于如羊毛和丝等敏感和精细织物,这类纤维保护尤其重要。已知阴离子表面活性剂主要在通过机器或手洗进行的洗涤期间,在洗涤液的机械搅拌时产生泡沫。然而,在其中存在硬水条件的某些区域中,阴离子表面活性剂可以与局部水供应器的阳离子性金属离子相互作用。同时,螯合剂(有时称为钳合剂、螯合试剂或奎氏试剂(quelant))是被设计成结合带正电金属离子的专用分子。最常见的,螯合剂结合于溶液中的钙和镁,但其也可以与溶液中的任何金属离子结合,包括铁和锰。此外,螯合剂可以有效去除一些污渍,因为其结合和去除有助于大多数污渍结构交联和稳定的金属离子。在去除金属离子之后,其余的污渍变得更易于分离和/或从织物去除。因此,洗涤剂组合物可以适于在广泛pH值范围内使用并且通常可以使用阴离子表面活性剂和螯合剂以及其它组分配制。

  同时,许多织物使用包括金属离子的金属络合物染料染色。作为使用包括螯合剂的洗涤剂组合物清洁这类织物的结果,被染色的织物发生褪色。举例来说,染料本身由于损失结合于螯合剂的金属离子而变得脱色。已发现某些螯合剂(如乙二胺四乙酸(EDTA)和氨基三甲基膦酸(ATPA))可以抑制被染色的织物的降解。然而,随着工业上逐渐不再使用这些螯合剂,所属领域中需要可以提供较好的色彩保护,并且还可以有效分离污渍的洗涤剂。

  发明内容

  本公开涉及液体洗涤剂组合物,其包含:液体载剂;至少一种表面活性剂;和至少一种螯合剂,其中所述两种螯合剂中的第一种包含柠檬酸单水合物并且所述两种螯合剂中的第二种包含亚氨基二琥珀酸。

  在液体洗涤剂的一个实施例中,两种或更多种螯合剂不包含氨基三甲基膦酸。

  在液体洗涤剂的这些实施例中的任一个中,两种或更多种螯合剂不包含乙二胺四乙酸(EDTA)或其盐。

  在液体洗涤剂的这些实施例中的任一个中,柠檬酸单水合物是以超过亚氨基二琥珀酸的量(按重量计)的量(按重量计)存在。

  在液体洗涤剂的这些实施例中的任一个中,柠檬酸单水合物以大于约0重量%到约0.24重量%的量存在。

  在液体洗涤剂的任一个实施例中,亚氨基二琥珀酸以大于约0重量%到约0.4重量%的量存在。

  在液体洗涤剂的这些实施例中的任一个中,表面活性剂包含阴离子型表面活性剂。

  在液体洗涤剂的这些实施例中的任一个中,至少一种表面活性剂包含月桂基钠(LAS)、月桂基醚硫酸钠(SLES)或其组合。

  在液体洗涤剂的这些实施例中的任一个中,液体洗涤剂进一步包含至少一种C12-C14醇乙氧基化物硫酸盐。

  在液体洗涤剂的这些实施例中的任一个中,液体洗涤剂进一步包含至少一种抗灰化聚合物、共聚物或其混合物。

  在液体洗涤剂的这些实施例中的任一个中,液体洗涤剂进一步包含抗灰化共聚物,其包含苯乙烯/丙烯酸共聚物。

  在液体洗涤剂的这些实施例中的任一个中,液体载剂包含软化水和去矿物质水。

  一种实施方案包括使用根据液体洗涤剂的这些实施例中的任一个的液体洗涤剂组合物。

  在一个实施例中,存在制备清洁组合物的方法,其包含组合以下:液体载剂;至少一种表面活性剂;和至少两种螯合剂,其中所述两种螯合剂中的第一种包含柠檬酸单水合物并且所述两种螯合剂中的第二种包含亚氨基二琥珀酸。

  在制备清洁组合物的方法的实施例中,所述两种或更多种螯合剂不包含氨基三甲基膦酸、乙二胺四乙酸(EDTA)或其盐。

  在制备清洁组合物的方法的这些实施例中,柠檬酸单水合物以超过亚氨基二琥珀酸的量(按重量计)的量(按重量计)存在。

  在制备清洁组合物的方法的这些实施例中,柠檬酸单水合物以大于约0重量%到约0.24重量%的量存在。

  在制备清洁组合物的方法的这些实施例中,亚氨基二琥珀酸以大于约0重量%到约0.4重量%的量存在。

  在制备清洁组合物的方法的这些实施例中,表面活性剂包含阴离子型表面活性剂。

  本发明的其它适用领域将由下文提供的详细说明变得显而易见。应理解,详细说明和具体实例虽然指示本发明的一些优选方面,但仅打算用于说明的目的,而不打算限制本发明的范围。

  具体实施方式

  以下对各种优选方面的说明在本质上仅是例示性的,并且决不意图限制本发明、本发明的应用或用途。

  通篇使用的范围用作描述所述范围内的每个值(包括端点)的简写。范围内的任何值都可以选为范围的终点。此外,本文中引用的所有参考文献都以全文引用的方式并入。如果本公开中的定义和所引用参考文献的定义发生冲突,那么以本公开为准。

  除非另外规定,否则本文和本说明书中其它处表达的所有的百分比和量应理解为指代重量百分比。所给出的量是基于材料的活性重量与组合物的总重量的比较。

  本文中所描述的实施方案提供洗涤剂。洗涤剂组合物可以呈液体形式,举例来说,作为液体洗涤剂,如向织物提供增强的色彩保护的精细织物液体洗涤剂。在至少一个实施方案中,液体洗涤剂包括液体载剂、至少一种表面活性剂(如至少一种阴离子型表面活性剂)和至少两种螯合剂,其中所述两种螯合剂中的第一种包含柠檬酸单水合物并且所述两种螯合剂中的第二种包含亚氨基二琥珀酸。

  为了制备清洁组合物,如上文所描述的液体洗涤剂,将至少一种表面活性剂(如至少一种阴离子型表面活性剂)和至少两种螯合剂并入液体载剂中。举例来说,可以将至少一种表面活性剂、至少一种阴离子型表面活性剂、两种螯合剂中的包含柠檬酸单水合物的第一种和两种螯合剂中的包含亚氨基二琥珀酸的第二种并入液体载剂中。

  用于本发明的液体组合物的液体载剂优选仅是水,但在一些情况下,也可以使用含有少量其它组分的水性载剂。通常,按组合物的重量计,可以大致按约50%到约90%,举例来说,约80%到约90%,优选约82%到90%的量提供水。水可以是去离子、软化和/或去矿物质的,但自来水也可以满足。在一个实施例中,可以使用去矿物质并且软化的水。在一个实施例中,溶解的矿物质可以是如软化的水。

  液体洗涤剂的粘度通常在约30到1000厘泊范围内,举例来说,约400到1000厘泊,优选约400到800厘泊,但具有其它适合的粘度的产品也可以是适用的。在所提及的粘度下,液体洗涤剂是可浇注、稳定、未分离和均匀的。

  阴离子型表面活性剂

  在至少一个实施方案中,液体洗涤剂组合物包含至少一种阴离子型表面活性剂。优选地,所述至少一种阴离子型表面活性剂可以选自月桂基硫酸钠(LAS)、月桂基醚硫酸钠(SLES)或其混合物。

  在实施方案中,按组合物的重量计,阴离子型表面活性剂以约8.0%到约13%,举例来说,约9%到约12%,优选约9.1%到10.1%的量存在。

  螯合剂

  在至少一个实施方案中,液体洗涤剂组合物可以包括至少两种螯合剂。适合的螯合剂能够螯合金属离子并且按液体洗涤剂组合物的重量计,以优选约超过0%到约0.64%,包括约0.05%到约0.225%且更优选约0.06%到约0.113%,举例来说,至少约0.112%的总量存在。在性质上呈酸性的螯合化合物可以酸性形式或以与适合的相对阳离子(如碱金属或碱土金属离子、铵或取代的铵离子或其任何混合物)的复合物/盐形式存在。螯合化合物是选自柠檬酸(例如无水)和亚氨基二琥珀酸(可以 CX100形式从LanxessChemical Company of Cologne,Germany获得)。例示性至少两种螯合剂包括所述两种螯合剂中的第一种和第二种。乙二胺四乙酸(EDTA)是已知的不可生物降解的螯合剂并且造成环境问题,因此所述至少两种螯合剂优选不包含EDTA。优选所述两种螯合剂中的第一种包含柠檬酸单水合物并且所述两种螯合剂中的第二种包含亚氨基二琥珀酸。

  任选的成分

  在至少一个实施方案中,液体洗涤剂组合物可以进一步包括一种或多种任选的成分。可以适用于本发明的实施方案的任选的组分的实例包括(但不限于):阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、芳香剂、着色剂、光学增亮剂、抗菌剂/防腐剂和抗灰化聚合物、共聚物、盐、硅珠光剂、色彩保护剂。

  非离子型表面活性剂

  非离子型表面活性剂通常是化学上惰性的并且在pH值变化方面是稳定的,且因此适于与其它材料一起混合和配制。已经充分认识到非离子型表面活性剂在去除油性污物方面的优良性能。还已知非离子型表面活性剂对人类皮肤是温和的。然而,作为一种类别,已知非离子型表面活性剂是低或中度发泡剂。因此,对于需要大量和稳定泡沫的洗涤剂,非离子型表面活性剂的使用受到限制。

  非离子型表面活性剂可以是水性表面活性剂组合物领域中已知的任何非离子型表面活性剂。适合的非离子型表面活性剂包括(但不限于)脂肪族(C6-C18)一级或二级直链或支链酸、醇或苯酚、烷基乙氧基化物、烷基酚烷氧基化物(尤其乙氧基化物和混合乙氧基/丙氧基)、烷基酚的嵌段环氧烷缩合物、烷醇的环氧烷缩合物、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、半极性非离子型物质(例如胺氧化物和磷化氢氧化物)以及烷基胺氧化物。其他适合的非离子型物质包括单或二烷基烷醇酰胺和烷基多糖、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酯、聚氧乙烯酸和聚氧乙烯醇。适合的非离子型表面活性剂的实例包括椰油基单或二乙醇酰胺、椰油基二葡糖苷、烷基聚葡糖苷、椰油酰胺丙基和月桂基胺氧化物、聚山梨醇酯20、乙氧基化直链醇、十六醇十八醇、羊毛脂醇、硬脂酸、硬脂酸甘油酯、PEG-100硬脂酸酯和油醇醚20。

  在某些实施方案中,本发明的组合物可以包括一种或多种烷基乙氧基化醚硫酸盐。在实施方案中,非离子型表面活性剂包含C12-C14醇乙氧基化物和C12-C14醇乙氧基化物硫酸盐。

  按液体洗涤剂组合物的重量计,非离子型表面活性剂可以按至少0.35%,优选0.1%到0.35%且更优选0.25%到0.3%的总量存在。

  其它阴离子型表面活性剂可以包括月桂基肉豆蔻基酰胺丙基二甲基氧化胺(LMDO)(可以从BASF Corporation of Florham Park,NJ获得,也可以 L-75CP或 LMDO形式从KaoCorporation获得)。按液体洗涤剂组合物的重量计,阴离子型表面活性剂可以按至少0.7%,优选0.06%到0.07%的总量存在。

  芳香剂

  芳香剂或香料是指能够向织物提供所需香味的有气味的材料,并且涵盖通常用于洗涤剂组合物中以提供令人愉悦的香味和/或抵消恶臭的常规材料。芳香剂在环境温度下通常呈液态,但也可以使用固体芳香剂。芳香剂材料包括(但不限于)常规用于赋予洗衣组合物令人愉悦的香味的材料,如醛、酮、酯等。天然存在的植物和动物油也常用作芳香剂的组分。举例来说,这类芳香剂可以从International Flavors and Fragrances,Inc.、Colgate-Palmolive Company和Givaudan获得。

  着色剂

  在至少一个实施方案中,液体洗涤剂组合物可以包括一种或多种着色剂。所述一种或多种着色剂可以是至少一种颜料和/或至少一种染料。颜料包括无毒、不可溶于水的无机颜料,如二氧化钛和氧化铬。液体洗涤剂组合物可以含有液体和粉末形式的着色剂并且按重量计,所述着色剂以0.15%到约0.30%,如约0.18%到约0.27%,例如约0.20%到约0.25%的浓度存在。

  染料通常包括来自植物来源或合成来源的天然染料,如石油副产物。液体洗涤剂包含染料着色剂,其包含酸红52(C.I.45100)、酸黄17(C.I.18965)或这二种,液体洗涤剂还可以含有Liquitint Red MX、Liquid Violet LS、Liquitint Bright Yellow、LiquitintGreen Fs和Liquitint Yellow LP。优选着色剂是CI酸红52和CI酸黄17。

  在各种实施方案中,按重量计,液体洗涤剂组合物中染料的浓度是约0.00004%到约3%,如约0.000050%到约0.003%,例如约0.000055%到约0.0024%的量。

  在配方中呈现的着色剂的例示性范围如下:CI酸红52,0.00005%到0.0003%;CI酸黄17(CI 18965),0.00030%到0.00040%;LiquitintYellow LP,0.00005%到0.00010%;Liquitint Bright Yellow,0.0020%到0.0030%;Liquitint Green FS,0.00005%到0.0002%;Liquitint Red MX,0.00040%到0.00050%;和Liquitint VioletLS,0.00010%到0.00020%

  光学增亮剂

  在至少一个实施方案中,组合物包括至少一种光学增亮剂。尽管不限于任何具体功能,但光学增亮剂可以用于液体洗涤剂组合物中以改善在晒干时衣物的美白。在实例中,液体洗涤剂包含光学增亮剂Tinopal CBS-SP 30%(可以从Dow Chemical获得)。

  在各种实施方案中,按重量计,液体洗涤剂组合物中光学增亮剂的浓度是约0.01%到约0.15%,如约0.02%到约0.10%,例如约0.04%到约0.09的量。

  抗灰化聚合物

  在至少一个实施方案中,组合物包括至少一种抗灰化聚合物。在实例中,抗灰化聚合物可以是配制品中的苯乙烯/丙烯酸共聚物(例如来自Dow Chemical的ACUSOLTM OP 301乳液)并且按重量计,以约0.01%到约0.20%,如约0.05%到约0.15%,例如约0.05%到约0.01%的浓度存在。

  防腐剂/杀菌剂

  任选地,可以向本发明的组合物中添加可溶性防腐剂。在一个实施方案中,防腐剂是广谱防腐剂,其控制细菌和真菌的生长。也可以使用仅对单一微生物群组有效的有限谱防腐剂,与广谱物质组合或以具有累加活性的有限谱防腐剂的“包装”形式。取决于制造和用户使用的情形,还可能需要使用超过一种广谱防腐剂以最小化任何潜在污染物的影响。

  可以任选地向本发明的组合物中添加杀菌材料。如本文中所使用,“杀菌材料”是指杀死或破坏细菌或真菌和/或调节或延缓微生物生长的物质。如本文中所使用,杀菌材料可以包括例如抗菌组合物、抗病毒组合物和如生物稳定防腐剂等组合物。

  pH值调节剂

  视需要,可以向洗涤剂组合物中添加pH值调节剂,如水溶性碱,例如NaOH、KOH、胺或氨,以在洗涤液中获得所需pH值水准。优选洗涤水pH值将在约3到小于6范围内,例如约3.5到5.5并且最优选约4.3到4.7。当洗涤剂组合物呈液体形式时,液体将呈现在约3.5到约5.5范围内的pH值。

  方法

  在一些实施方案中,本公开提供使用液体洗涤剂组合物清洗织物的方法,所述液体洗涤剂组合物包括液体载剂、至少一种表面活性剂(如至少一种阴离子型表面活性剂)和至少两种螯合剂,其中所述两种螯合剂中的第一种包含柠檬酸单水合物并且所述两种螯合剂中的第二种包含亚氨基二琥珀酸。所述方法可以包括在通过机器或手洗进行的一般清洗条件期间,如在洗涤期间并入液体洗涤剂。

  应注意,尽管已分别描述各种实施方案,但来自一个实施方案的特征可以与其它实施方案一起使用。

  实例

  实例1-制备液体洗涤剂组合物

  制备根据至少一个本文中所描述的实施例的各种液体洗涤剂组合物。通过按以下表1中所阐述的量组合其中所列举的成分来制备例示性组合物(“原型4”)。

  通常,可以在室温下制备组合物。首先,将活性成分和中和物添加到不锈钢容器中,接着添加其它成分,包括芳香剂和颜料。视需要进行粘度和pH值调节。

  本发明的液体洗涤剂组合物可以制备成液体组合物。首先,可以在室温下,更优选在约20℃到约25℃下添加水。接着,添加磺酸并且用氢氧化钠中和,同时可以在约200-1,000rpm,优选约500-800rpm下搅拌液体组合物约2-10分钟,优选约3-5分钟。可以经约10-20分钟,更优选15-18分钟向搅拌的液体组合物中添加来自以下表1的其余活性成分直到完全分散。也可以添加酸试剂、螯合剂和/或防腐剂,保持在约200-1,000rpm,优选约500-800rpm下搅拌约3-15分钟,优选约5-10分钟。可以在约200-1,000rpm,优选约500-800rpm下的搅拌下经约2-10分钟,优选约3-5分钟添加任选的芳香油和/或芳香剂胶囊的组合并且最终,在约200-1,000rpm,优选约500-800rpm下经约2-10分钟,优选约3-5分钟添加盐以调节粘度。同时,可以监测粘度以使最终配制物符合预定规格。应注意,搅拌提供使固体分散于组合物中的剪切力。然而,在替代性实施例中,可以使用具有标准隔板或静态混合器的系统获得剪切力。举例来说,标准隔板由四个平坦的竖直板组成,所述四个板沿径向定向(即,垂直于容器壁),围绕容器边缘间隔90度,并且沿容器的竖直侧的长度方向延伸;标准隔板宽度是容器直径的1/10或1/12(T/10或T/12)。

  表1

  

  

  实例2-螯合剂浓度

  根据以上实例1中描述的方法制备四种其它液体洗涤剂组合物(原型1-3和5),但其中各组合物包含不同量的亚氨基二琥珀酸和/或柠檬酸。制备除了不包含亚氨基二琥珀酸或柠檬酸但改为包含EDTA和(可以从Italmatch Chemicals of RedBank,NJ获得)以外,与表1中类似的比较性配制物作为原型6。原型1-6的各液体洗涤剂组合物的所得螯合剂浓度显示于表2中。

  表2

  

  实例3-去垢性

  使用总溶解固体最大值是1000mg/L并且硬度是10mg/L的去矿物质和软化的水评估洗涤剂原型1-5以及以上洗涤剂的去污特性。在存在/不存在溶解的矿物质(砷、铜、铁、钙、镁、硫酸盐等)的情况下评估洗涤剂的性能,其中浓度取决于处理的结果,如蒸馏、去电离、薄膜过滤(逆渗透或纳米过滤)、电渗析或其它技术。

  也评估常规配制物作为比较实例。在不同织物上准备所包括的四种污渍。污渍类型包括氧化、酶、颗粒状物和油脂。织物类型包括棉、聚酯、羊毛、人造丝、尼龙、尼龙和弹力布、聚酯以及聚酯弹力布和棉。在制备污渍之后,洗涤每种织物。洗涤条件包括150ppm的水、2.5kg织物负载、一次洗涤循环和在室温下。

  在亚麻织物中缝合织物样品的样本。一式三份地进行测试。在Hunter Lab L*a*b仪器中测量未污染的比较性样本和被污染的样本,以获得色谱的定量值。在洗涤样品之后,计算所去除的污渍的量(表3中以百分比形式显示为去除的量)。这些计算结果显示于以下表3中。

  表3

  

  如表3中所见,在不同液体洗涤剂配制物中,存在去污随着亚氨基二琥珀酸(“亚氨基”)的量增加而得到改善的趋势。举例来说,在以上表3中,原型3(0%亚氨基;0.06%柠檬酸)显示去污平均值是58.69%,原型1(0.155%亚氨基;0.12%柠檬酸)显示去污平均值是61.54%并且原型2(0.31%亚氨基;0.06%柠檬酸)显示去污平均值是63.11%。

  实例4-色彩保护

  评估原型1的洗涤剂的色彩保护特性。制备除了包含0.21w/w%亚氨基二琥珀酸和0.03w/w%柠檬酸(通过DOE统计分析测定)以外,与原型1类似的其它配制物作为原型7。还评估AATCC测试方法中使用的常规配制物(表4中显示为原型“水”)和不含光学增亮剂的标准洗涤剂(列举为原型“wob”)作为比较实例。

  为了评估色彩保护,各自具有不同颜色(蓝色和粉红色)的三种不同织物(棉、聚酯和尼龙)各自用不同液体洗涤剂配制物洗涤。用常规洗涤剂、不含增亮剂的标准化洗涤剂和水进行相同操作。在立式去污机中共同洗涤每种织物和相应的一种多纤维织物。在每次洗涤后,检查多纤维织物。基于如由Hunter L,a,b仪器所测量的反射率的初始值和最终值对每种多纤维织物进行评分。每种介质的所得转移等级得分显示于以下表4中。

  表4

  

  

  基于转移等级结果,确定在洗涤循环期间的保护有色样品的色彩和防止大部分量的色彩转移到多纤维织物方面,由于一些液体洗涤剂组合物中亚氨基二琥珀酸盐与柠檬酸之间的未预期的协同作用,实例1的液体洗涤剂组合物(原型4)比其它组合物表现地更好。根据表3和4中显示的原型1、2、4和7的结果,存在根据本文中所描述的组合物的组合增加量的亚氨基二琥珀酸盐和某种体积的柠檬酸的配制物的未预期的整体改善的显著提高,即,同时考虑去垢性和色彩保护。

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