洗涤剂组合物的制作方法

文档序号:14946688发布日期:2018-07-17 21:41阅读:298来源:国知局

本发明涉及日用化学品,特别是涉及一种洗涤剂组合物。



背景技术:

随着时代的进步和生活水平的提高,日用化学品已经成为消费者生活中不可或缺的一部分,消费者对日化产品日益增加的需求,成就当今日化行业的飞速发展。液体洗涤剂(洗衣液)是近几年来国内外织物护理市场发展较快的洗涤剂品种,为满足市场多样化的需求,洗涤剂不再是仅仅满足于基本的去污功效,还要求其具有柔顺、持久留香、抑菌除螨等功能性的作用。

二合一洗衣液迎合了消费者对这类需求的产品,它综合了洗涤剂和柔顺剂的功效,具有配方温和、使用便捷和多功效等特点。但是同时也存在一些技术难点,一方面,直接将洗衣液和衣物柔顺剂进行混合存在相容性问题;另一方面,由于柔顺剂的加入,会大幅度降低洗衣液的去污性能,事实上使得二合一洗衣液很难真正地同时实现优异的洗涤和柔顺的效果。在2016年36届中国洗涤用品行业年会中,陶氏化学的技术研究人员曾指出:柔软剂的种类以及性质对洗衣液体系的去污效果具有较大的影响;研究发现采用阳离子改性纤维素作为二合一洗衣液的柔顺剂时,阳离子改性纤维素疏水取代度越低,柔顺性能越好,体系的去污性能越差;分子量越高,柔顺性能越好,体系的去污性能越差。

部分方法以悬浮稳定剂作为出发点,提出不同的悬浮剂carbopol系列对体系悬浮物具有悬浮稳定性,如carbopolaquasf-1,carbopolez-4和ultrez10等,实验证明部分carbopol体系在常温下具有一定的悬浮稳定性,但是在高温下体系的悬浮性消失;同时,采用悬浮剂对二合一洗涤剂中柔软剂成分进行悬浮,体系的成本将会出现大幅度增加。

结构型洗衣液是指洗衣液体系中具有某种特殊的“结构”。与一般的洗衣液相比,结构型洗衣液中含有较多的助洗剂,能更好发挥表面活性剂的作用。它具有去污力强、成本低的优点,有着较强的市场竞争力。但是由于结构型洗衣液含许多固体助剂,如沸石、无机盐等,这些无机助剂容易在织物上进行沉积和富集最终致使织物出现严重的“发硬”问题;同时,由于体系中加入了较多的无机助剂,易造成表面活性剂的盐析,难以形成稳定的体系。部分方法涉及液晶相结构型液体洗涤剂或无磷结构型液体洗涤剂,但这些方法都围绕着“流动性”、“稳定性”、“洗涤去污效果”和“绿色环保”等方面进行展开,忽略了结构型洗涤剂对洗涤后织物“发硬”的问题,无法满足当今消费者对衣物柔顺的需求。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种洗涤剂组合物。该洗涤剂组合物体具有优异的悬浮稳定性、柔顺性和去污效果,且还具有低粘度、低成本的特点。

一种洗涤剂组合物,包括水,以及如下重量比的原料组分:

3%~15%的电解质;

0.1%~10%的织物柔软剂;

1%~20%的芳香族阴离子表面活性剂;

0.1%~10%的脂肪酸盐;

1%~30%的第一非离子表面活性剂,所述第一非离子表面活性剂的临界排列参数p为0.5~1,且具有ab-b结构;其中,ab为含8~18个碳原子的疏水链段部分,包括一个最长链,所述最长链含7~17个碳原子,所述最长链上带有一个或多个c1~c8支链烷基;b为亲水性部分,具有(eo/po)mr结构,eo/po为烷氧基,选自乙氧基、丙氧基或它们的混合基,m为1~30,r为h或ch3;

1%~20%的第二非离子表面活性剂,所述第二非离子表面活性剂为hlb为8~14的直链结构;

0.1%~30%的助剂;

其中,所述第一非离子表面活性剂与第二非离子表面活性剂的质量比为1:4~4:1;所述第一非离子表面活性剂与第二非离子表面活性剂的总量与所述芳香族阴离子表面活性剂的质量比为1:3~3:1。

在其中一个实施例中,所述的洗涤剂组合物,包括水,以及如下重量百分比的原料组分:

4%~15%的电解质;

0.2%~5%的织物柔软剂;

5%~20%的芳香族阴离子表面活性剂;

1%~6%的脂肪酸盐;

1%~20%的第一非离子表面活性剂;

1%~15%的第二非离子表面活性剂;

0.1%~30%的助剂。

在其中一个实施例中,该洗涤剂组合物在20s-1的剪切速率下体系的粘度低于1000mpa·s,在25℃~45℃的温度范围内具有0.05~2.0pa的屈服应力。

在其中一个实施例中,所述电解质的相对分子质量小于1000。

在其中一个实施例中,所述电解质包括重量比为1:3~3:1的无机电解质和有机电解质。优选重量比为1:2~2:1。

在其中一个实施例中,所述无机电解质选自碳酸钠、硅酸钠、氯化钠、氯化钡、氯化钙、氯化镁、硫酸镁、氯化铝中的任意一种或多种的组合;所述有机电解质选择柠檬酸钠、甲酸钠、乙酸钠中的任意一种或多种的组合。

在其中一个实施例中,所述织物柔软剂为有机硅油类和/或阳离子型化合物类。

在其中一个实施例中,所述有机硅油类的织物柔软剂的相对分子质量为1000~200000,选自甲基硅油、氨基硅油中的任意一种或几种组合。

在其中一个实施例中,所述的阳离子型化合物类的织物柔软剂为季铵盐型化合物。

在其中一个实施例中,所述的季铵盐型化合物为阳离子改性瓜尔胶季铵盐、阳离子改性纤维素季铵盐、酯基季铵盐、烷基酰基季铵盐、吡啶季铵盐和咪唑季铵盐中的任意一种或几种组合。

在其中一个实施例中,所述芳香族阴离子表面活性剂选自烷基苯磺酸盐或其衍生物、烷基二磺酸盐或其衍生物、脂肪酰胺苯磺酸盐或其衍生物、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐中的任意一种或多种组合。

在其中一个实施例中,所述芳香族阴离子表面活性剂选自异丙苯磺酸盐、二甲苯磺酸盐、苯磺酸盐、甲苯磺酸盐、1,3-苯二磺酸二钠盐、1,2-苯二磺酸二钠盐、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸盐、辛基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、辛基酚聚氧乙烯醚羧酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚羧酸盐的中的任意一种或几种组合。

在其中一个实施例中,所述第一非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸聚氧丙烯酯、脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧丙烯醚、烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的任意一种或几种组合。

在其中一个实施例中,所述第一非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸聚氧丙烯酯、脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯中的任意一种或几种组合。

在其中一个实施例中,所述第一非离子表面活性剂选自异构辛醇(c8)聚氧乙烯醚、异构辛醇(c8)聚氧丙烯醚、异构辛醇(c8)聚氧乙烯聚氧丙烯醚、异构辛酸(c8)聚氧乙烯酯、异构辛酸(c8)聚氧丙烯酯、异构辛酸(c8)聚氧乙烯聚氧丙烯酯、异构癸醇(c10)聚氧乙烯醚、异构癸醇(c10)聚氧丙烯醚、异构癸醇(c10)聚氧乙烯聚氧丙烯醚、异构癸酸(c10)聚氧乙烯酯、异构癸酸(c10)聚氧丙烯醚、异构癸酸(c10)聚氧乙烯聚氧丙烯酯、异构十二酸(c12)聚氧乙烯酯、异构十二酸(c12)聚氧丙烯酯、异构十二酸(c12)聚氧乙烯聚氧丙烯酯、异构十三醇(c13)聚氧乙烯醚、异构十三醇(c13)聚氧丙烯醚、异构十三醇(c13)聚氧乙烯聚氧丙烯醚、异构硬脂醇(c16-18)聚氧乙烯醚、异构硬脂醇(c16-18)聚氧丙烯醚、异构硬脂醇(c16-18)聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的任意一种或几种组合。

在其中一个实施例中,所述第二非离子表面活性剂选自直链脂肪醇聚氧乙烯醚、直链脂肪酸聚氧乙烯酯、直链脂肪酸甲酯乙氧基化物、直链烷基酚聚氧乙烯醚、直链氧化胺中的任意一种或几种组合。

在其中一个实施例中,所述第二非离子表面活性剂选自直链脂肪醇聚氧乙烯醚、直链脂肪酸甲酯乙氧基化物中的任意一种或几种组合;平均乙氧基化程度为4~12,优选5~10。

在其中一个实施例中,所述第二非离子表面活性剂选自脂肪醇(c12-14)聚氧乙烯醚、月桂酸(c12)聚氧乙烯酯、硬脂酸(c18)聚氧乙烯酯、月桂酸(c12)甲酯乙氧基化物、硬脂酸(c18)甲酯乙氧基化物、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基氧化胺等中的任意一种或几种组合。

在其中一个实施例中,所述的脂肪酸盐为饱和脂肪酸盐或不饱和脂肪酸盐中的任意一种或几种组合物。所述饱和脂肪酸盐选自辛酸盐、癸酸盐、月桂酸盐、豆蔻酸盐、软脂酸盐、硬脂酸盐、花生酸盐中的一种或多种组合;所述不饱和脂肪酸盐选自油酸盐、亚油酸盐、亚麻酸盐、花生四烯酸盐中的一种或多种组合。

在其中一个实施例中,所述的脂肪酸盐包括重量比为1:10~10:1的饱和脂肪酸盐与不饱和脂肪酸盐。

在其中一个实施例中,该洗涤剂组合物还包括选自磺酸盐型表面活性剂、羧酸盐型表面活性剂、硫酸盐型表面活性剂中的任意一种或多种组合的表面活性剂。

在其中一个实施例中,所述表面活性剂的重量百分比为1%~20%。

在其中一个实施例中,该洗涤剂组合物还包括硫酸盐型表面活性剂;所述硫酸盐型表面活性剂为乙氧基化脂肪醇硫酸盐,具有如下通式:

其中r2是碳数为6至24的烷基;x为1至30;其中m+为阳离子。r2为直链或支链的饱和或含一个或多个不饱和双键的烷基,优选碳数为8-18的直链烷基。x代表平均乙氧基化程度,为1-30,优选1-10,更优选1-3。

在其中一个实施例中,所述的助剂为碱剂、酶制剂、漂白体系、抗再沉积剂、ph稳定剂、粘度调节剂、防腐剂、着色剂、香精、荧光增白剂、颜色稳定剂中的任意一种或几种组合。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明的洗涤剂组合物通过筛选出临界排列参数p为0.5~1.0的第一非离子表面活性剂、hlb为8~14的直链结构的第二非离子表面活性剂与芳香族阴离子表面活性剂进行有效复配,在高电解质含量条件下,可有效促进织物柔软剂在织物上的有效沉积,大幅度改善织物的柔顺性;同时,本发明中的组合物在高电解质的条件具有优异的洗涤去污效果,在保持结构型洗涤剂的特点时大幅度提高了体系对织物的柔顺性;另外,体系在微观上形成层状液晶结构,还具有相对较低的粘度(在20s-1的剪切速率下体系的粘度低于1000mpa.s),克服了传统技术在形成屈服应力所携带的高粘度的不利之处,宏观上表现出剪切变稀和一定屈服应力(在25℃~45℃温度区间范围内具有0.05~2.0pa的屈服应力)的特点,为洗涤剂组合物提供一定的悬浮功能,该功能可对柔软剂进行稳定悬浮,有效保持体系的稳定性。

附图说明

图1为实施例2(a)和对比例2(b)的洗涤剂组合物中阳离子化合物柔软剂sx-400在羊毛布上的沉积对比示意图;

图2为实施例2(a)和对比例2(b)的剪切应力τ和粘度η随剪切速率的变化关系;

图3为实施例4(c)和对比例4(d)对体系powersoftae38硅油柔软剂的悬浮稳定性效果示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的洗涤剂组合物作进一步详细的说明。

对于本领域的技术人员来说,通过阅读本说明书公开的内容,本发明的特征、有益效果和优点将变得显而易见。

除非另外指明,所有百分比、分数和比率都是按本发明洗涤剂组合物的总重量计算的。除非另外指明,有关所列成分的所有重量均给予活性物质的含量,因此它们不包括在可商购获得的材料中可能包含的溶剂或副产物。本文术语“重量含量”可用符号“%”表示。

除非另外指明,在本文中所有配制和测试发生在25℃的环境。

本文中“包括”、“包含”、“含”、“含有”、“具有”或其它变体意在涵盖非封闭式包括,这些术语之间不作区分、术语“包含”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。术语“包含”还包括术语“由…组成”和“基本上由…组成”。本发明的洗涤剂组合物和方法/工艺可包含、由其组成和基本上由本文描述的必要元素和限制项以及本文描述的任一的附加的或任选的成分、组成、步骤或限制项组成。

临界排列参数p因子

表面活性剂分子有序组合形态取决于表面活性剂的几何形状。isrealachvili指出,表面活性剂聚集体的状态受分子平衡尺寸控制。对表面活性剂聚集体几何学处理使总自由能与三个关键的分子几何特性相关联:(1)表面活性剂极性集团占据的最小面积a0;(2)表面活性剂疏水尾链的体积v;(3)表面活性剂疏水尾链完全伸展时的长度lc。isrealachvili将这三个参数综合考虑,定义为临界排列参数p。

临界排列参数p对应体系中表面活性剂分子在体系中聚集的结构如下表所示。

hlb值

hlb值指表面活性剂的亲水亲油平衡值。

hlb值越大代表亲水性越强,hlb值越小代表亲油性越强。它既与表面活性剂的亲水亲油性有关,又与表面活性剂的表面(界面)张力、界面上的吸附性、乳化性及乳状液稳定性、分散性、溶解性、去污性等基本性能有关,还与表面活性剂的应用性能有关。

柔软剂和织物柔顺性

柔软剂主要有表面活性剂类和高分子聚合物类柔软剂。表面活性剂类柔软剂是具有长链碳氢的分子结构,有着自乳化和表面吸附的性能,因碳氢长链分子吸附在纤维表面,不仅能降低织物摩擦系数,而且还可以阻止原纤维化,使织物手感柔滑;其机理是通过c-c单键在保持键角109°28′的情况下可绕单键内旋转,使长链成无规则排列的卷曲状态,形成了分子的柔曲性,其柔曲的分子吸附在纤维表面起着润滑作用,进而降低了纤维和纤维之间的动、静摩擦系数。高分子聚合物类柔软剂由于分子量较大,一般不溶于水,以溶胀、乳液或微乳液的形式存在。其中,有机硅类柔软剂因其si-o-si主链是易绕曲的螺旋状直链结构,可以发生360°自由旋转,旋转所需的能量几乎为零,聚硅氧烷分子间的作用力要比碳氢长链结构弱得多,使得聚硅氧烷比同分子量的碳氢化合物粘度低、表面张力小、成膜性强;其独特的分子结构使其分子能柔顺的自由旋转,不仅降低纤维间的静、动摩擦系数,且其分子间作用力小,还可大大降低纤维的表面张力,是目前纺织品柔软整理剂最理想的材料。但是由于有机硅类的柔软剂的密度比基体洗衣液密度低,容易在体系中出现不稳定和飘油的现象,致使体系发生分层。

阳离子化合物柔软剂在目前使用最为普遍,主要是由于大多纤维在水中带有负电荷,阳离子型柔软剂很容易吸附在纤维表面上,结合能力较强,能耐高温、耐洗涤,经阳离子型柔软剂整理后的织物柔软效果最好,并丰满爽滑,对合成纤维具有一定的抗静电效果,能改善织物的耐磨性和撕破强力,类似地部分阳离子聚合物由于与基体中的阴离子表面活性剂作用,在体系中可能会发生沉降。

柔软剂赋予织物“手感柔软舒适”,即织物柔顺性。主要体现在三个方面:(1)手指在纤维间相互滑动、摩擦,柔软性与纤维的动摩擦因素和静摩擦因素有关;(2)织物洗涤搓磨织物,柔软性与纤维的表面张力有关;(3)织物之间的摩擦引起纤维之间氢键链接致使纱线原纤维化,柔软性与原纤维化有关。

本文所使用的柔软剂主要为阳离子聚合物柔软剂和有机硅油类柔软剂。本文对于阳离子聚合物柔软剂,通过其在织物上的沉积差异来反映层状液晶结构体系和非层状液晶结构体系对织物柔软性的差异,进而体现出具有层状液晶结构的组合物有助于阳离子聚合物的柔软剂在织物上的沉积和对织物柔顺性的改善;其中柔软剂在织物上沉积采用羊毛布染色法获得,机理是基于羊毛布带负电荷,阳离子聚合物软化剂可在织物上进行吸附,再采用阴离子染料与织物上的阳离子软化剂进行作用染色,通过色差仪测试染色羊毛布与空白样的色差,定性比较不同体系中阳离子软化剂在羊毛布上沉积的差异。对于有机硅油类柔软剂,主要通过高温稳定性考察,肉眼或显微镜微观察组合物是否出现硅油软化剂上浮的现象,进而确定层状液晶结构有助于其在组合物中稳定悬浮,改善织物的柔软性。

层状液晶结构

液晶结构是介于液体和晶体态之间的一种有序状态的结构,有层状液晶相、六角液晶相和立方液晶相三种。微观聚集体是指分子或原子通过物理或化学作用聚集在一起形成的纳米或微米尺度的结构,两亲性分子自组装形成的胶束是一种典型的微观聚集体。本发明的洗涤剂组合物通过选择合适的表面活性剂进行复配,两亲性的结构使得表面活性剂分子在溶液中浓度达到一定值时进行自组装形成胶束,在电解质的作用下,胶束的扩散双电层被压缩,表面活性剂极性基团的排斥作用减弱,致使表面活性剂分子可进行双层排列形成层状液晶结构。在层状液晶结构中,层与层之间易于发生滑移,使得层状液晶结构具有相对较低的粘度。

悬浮稳定性

悬浮稳定性是指在一定条件下储存一定时间后,悬浮物在基体中保持悬浮的状态,不出现下沉或上浮的现象,组合物外观未发生显著的分层、沉淀或絮凝的现象。本发明涉及的悬浮稳定性可通过高温、低温、常温和冻融循环储存稳定性测试来评测。

屈服应力

屈服应力是指组合物在外力小于某临界值时会表现为类固体相对静止的行为,而在外力大于某临界值时则表现为类液体流动的行为,该临界值即为组合物的屈服应力。本发明涉及的组合物屈服应力采用流变仪通过herschel-bulkley方法(在25℃~45℃的温度范围内)进行拟合推算得到,屈服应力范围为0.05~2.0pa,具有屈服应力的洗涤剂组合物在粘度方面将会出现剪切变稀的行为,具有一定屈服应力的洗涤剂组合物能对体系中悬浮物进行稳定悬浮,可避免体系发生分层、悬浮物沉降或下浮的现象。

洗涤剂组合物

本发明的洗涤剂组合物为织物液体洗涤剂组合物,组合物通过和织物在水中相接触,从而将底物表面的污渍去除,从而达到清洁织物表面的目的。

所述洗涤剂组合物一般还包括表面活性剂体系和其它常见的洗涤助剂如ph调节剂、粘度调节剂和酶制剂等。

表面活性剂体系

本发明涉及的洗涤组合物中表面活性剂体系包括,但不限制于:阴离子表面活性剂、第一非离子表面活性剂和第二非离子表面活性剂。另外,还可以包括两性离子表面活性剂、阳离子型表面活性剂、双子型表面活性剂中的一种或多种。

阴离子表面活性剂

阴离子表面活性剂的含量为洗涤剂组合物的1%~30%,以洗涤剂组合物总重量计算。

阴离子表面活性剂含有1%~20%芳香族阴离子表面活性剂和0.1%~10%的脂肪酸盐,还可包括选自磺酸盐型表面活性剂、羧酸盐型表面活性剂、硫酸盐型表面活性剂中的一种或多种的组合的表面活性剂,重量百分比为1%~6%。

芳香族阴离子表面活性剂优选烷基苯磺酸盐及其衍生物、烷基二磺酸盐或其衍生物的一种及多种组合物。所述的典型的烷基苯磺酸盐满足如下通式:

其中,r1是碳数为6至24的烷基,m+为阳离子。r1为直链或支链的饱和或含一个或多个不饱和双键的烷基,优选碳数为8至18的直链烷基。

脂肪酸是指一段含有一个羧基和脂肪族碳氢链的有机物。脂肪酸盐是脂肪酸经碱性皂化后形成的,通常使用的碱剂为氢氧化钠和氢氧化钾。

本发明涉及的脂肪酸盐为饱和脂肪酸盐或不饱和脂肪酸盐中的任何一种或几种组合。饱和脂肪酸盐为不含有碳碳双键的脂肪酸盐,如辛酸盐、癸酸盐、月桂酸盐、豆蔻酸盐、软脂酸盐、硬脂酸盐、花生酸盐等;不饱和脂肪酸盐为含一个或多个碳碳双键和脂肪酸盐,一个碳碳双键不饱和脂肪酸盐有油酸盐,多个碳碳双键的不饱和脂肪酸盐有亚油酸盐、亚麻酸盐、花生四烯酸盐等。

此外,阴离子表面活性剂还可包括选自磺酸盐型表面活性剂,羧酸盐型表面活性剂,硫酸盐型表面活性剂中的一种或多种的混合物;优选c8至c18的烷基硫酸盐、c8至c18的乙氧基化脂肪醇硫酸盐、α-烯烃磺酸盐,脂肪酸烷基酯磺酸盐,乙氧基化脂肪醇醚羧酸盐的一种或几种组合物。

在一些实施例中,阴离子表面活性剂的混合物含有乙氧基化的脂肪醇硫酸盐。乙氧基化脂肪醇硫酸盐是乙氧基化物脂肪醇的衍生物,具有如下通式:

其中r2是碳数为6至24的烷基;x为1至30;其中m+为阳离子。r2为直链或支链的饱和或含一个或多个不饱和双键的烷基,优选碳数为8至18的直链烷基。x代表平均乙氧基化程度,为1至30,优选1至10,更优选1至3。

在一些实施例中,阴离子表面活性剂的混合物含有α-烯烃磺酸盐,具有如下通式:

其中y为0至2,r3是碳数为6至24的烷基,优选碳数为8至18的烷基。

所述的阴离子表面活性剂还可以脂肪酸烷基酯硫酸盐,优选为脂肪酸甲酯硫酸盐(mes),脂肪酸碳数优选8至18。还可以包含磺基琥珀酸盐,优选为脂肪醇聚氧乙烯醚基琥珀酸单酯二钠盐,脂肪醇碳数优选8至18,平均乙氧基化程度优选2.0。

非离子表面活性剂

非离子表面活性剂的含量为混合物的1.0%~30.0%,以混合物总重量计算。

非离子表面活性剂选自脂肪醇烷氧基化物,烷基多糖苷,脂肪酸烷氧基化物,脂肪酸乙氧基化物,脂肪酸烷基醇酰胺,乙氧基化失水山梨酸醇酯的一种或以上的混合物。

非离子表面活性剂混合物优选含有脂肪醇烷氧基化物,所述脂肪醇烷氧基化物具有以下通式:

其中,n为6至24;x为1至30,y为0至10。

所述的脂肪醇烷氧基化物是脂肪醇和环氧烷烃在碱性催化剂作用下开环聚合的产物,基本上是混合物。脂肪醇包括直链醇或支链的异构醇。烷氧基团包括乙氧基团和丙氧基团。脂肪醇优选碳数为8至18的脂肪醇,优选的醇包括但不限制于己醇,辛醇,癸醇,2-乙基已醇,3-丙基庚醇,月桂醇,异三癸醇,十三烷醇,十四烷醇,十六烷醇、棕榈油醇、硬脂醇、异硬脂醇、油醇、亚油醇、亚麻醇的一种及其混合物。平均乙氧基化程度x优选2至12。优选例子是shell公司neodol系列直链脂肪醇乙氧基化物产品,dow公司ecosurfeh系列乙氧基化和丙氧化2-乙基已醇产品,basf公司lutensolxl系列乙氧基化和丙氧化3-丙基庚醇产品和basf公司lutensolxp系列乙氧基化3-丙基庚醇产品。

具体在本发明中,采用第一非离子表面活性剂与第二非离子表面活性剂进行复配使用。

第一非离子表面活性剂

第一非离子表面活性剂的临界排列参数p为0.5~1,且具有ab-b结构;其中,ab为含8~18个碳原子的疏水链段部分,分为一个最长链和至少一个短链,所述最长链含7~17个碳原子,所述最长链上带有一个或多个c1~c8支链烷基;b为亲水性部分,具有(eo/po)mr结构,eo/po为烷氧基,选自乙氧基、丙氧基或它们的混合基,m为1~30,r为h或ch3。

具体地,所述第一非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸聚氧丙烯酯、脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧丙烯醚和烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的任意一种或几种组合。

第二非离子表面活性剂

所述第二非离子表面活性剂为hlb为8~14的直链结构。

具体地,所述第二非离子表面活性剂选自直链脂肪醇聚氧乙烯醚、直链脂肪酸聚氧乙烯酯、直链脂肪酸甲酯乙氧基化物、直链烷基酚聚氧乙烯醚、直链氧化胺中的任意一种或几种组合。

其他表面活性剂

本发明涉及的表面活性剂体系可以含有其他表面活性剂选自:0.01~30%的两性离子表面活性剂、0.01~30%的阳离子型表面活性剂和0.01~30%的双子型表面活性剂的一种或多种组成的混合物。

所述两性离子表面活性剂包含甜菜碱型表面活性剂,咪唑啉型表面活性剂,氨基酸型表面活性剂,氧化胺型表面活性剂;包括但不限制于:烷基甜菜碱、脂肪酰胺甜菜碱、脂肪酰胺丙基甜菜碱、脂肪酰胺丙基羟丙基磺化甜菜碱;烷基乙酸钠型咪唑啉、脂肪酸型咪唑啉、磺酸型咪唑啉;氨基丙酸衍生物、甘氨酸衍生物;烷基二甲基氧化胺、脂肪酰胺基丙基二甲基氧化胺等。

所述阳离子表面活性剂包含季铵盐类表面活性剂,杂环类表面活性剂,聚合物型阳离子表面活性剂。该阳离子表面活性剂可包括:单长直链季铵盐,双长直链季铵盐,苄基季铵盐,羟烷基季铵盐,脂肪酰胺丙基羟烷基季铵盐,及由乙烯基吡咯烷酮和不饱和酰胺或不饱和季铵盐共聚得到的多季铵盐。

所述双子型表面活性剂是指通过化学键将两个或两个以上的同一或几乎同一的表面活性剂单体,在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两亲成份联接在一起形成的一种表面活性剂。该双子型表面活性剂包含硫酸酯盐型表面活性剂、磺酸盐型表面活性剂、磷酸盐型表面活性剂和羧酸盐型表面活性剂等阴离子双子型表面活性剂,还包含阳离子双子型表面活性剂和非离子双子型表面活性剂。

助剂

本发明涉及的洗涤剂组合物可以包含助剂,所述助剂碱剂、酶制剂、漂白体系、抗再沉积剂、ph稳定剂、粘度调节剂、防腐剂、着色剂、香精、荧光增白剂、颜色稳定剂中的任意一种或几种组合。

抗再沉积剂

从有效提高洗涤效果的观点出发,在本发明涉及的洗涤剂组合物可以包含抗再沉积剂。所述抗再沉积剂包括但不限制于以下化合物组成的组:纤维素衍生物,例如羧甲基纤维素,乙基羟乙基纤维素,甲基纤维素;乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物,例如直链聚乙烯基吡咯烷酮,乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的共聚物,乙烯基吡咯烷酮和乙烯基咪唑的共聚物。抗再沉积剂在洗涤剂组合物中含量为0.01%至5%,优选为0.01%至2%。

荧光增白剂

荧光增白剂在洗涤剂组合物中的应用已为本领域所熟知的技术,而且市售荧光增白剂商品丰富。荧光增白剂以其碱金属盐(多为钠盐)的形式存在。优选的荧光增白剂包含但不限于:二苯乙烯基联苯化合物。合适的例子是4,4’-双(2-磺酸钠苯乙烯基)联苯,如basf公司cbs-x牌号的产品。荧光增白剂的用量为组合物总量的0.01%至2.0wt%,优选为0.01%至0.1%。

本发明涉及的洗涤剂组合物中,荧光增白剂在所述洗涤剂组合物中的重量百分含量为0.01~2.00%,优选为0.05~1.00%,更优选为0.05~0.5%。

酶制剂

本发明涉及的洗涤剂组合物可以包含一种或更多种酶制剂,以提供清洁性能,织物护理和/或其它有益效果。所述的酶制剂选自以下酶组成组:蛋白酶、α-淀粉酶,纤维素酶,半纤维素酶,磷脂酶,酯酶,脂肪酶,过氧化物酶/氧化酶,果胶酶,裂解酶,甘露聚糖酶,角质酶,还原酶,木聚糖酶,支链淀粉酶,鞣酸酶,戊聚糖酶,麦芽聚糖,阿拉伯糖酶,β-葡聚糖酶。常用的酶制剂是蛋白酶,淀粉酶,脂肪酶,角质酶和/或纤维素酶。酶制剂含量为洗涤剂组合物的0.001%至5%,优选为0.01%至2%。

本发明的洗涤剂组合物可以包含:占组合物重量0.001%至10%的酶稳定体系。所述酶稳定体系可以和洗涤剂组合物相容,可包含钙离子,硼酸,硼砂,丙二醇,甘油,多元醇的一种或以上的混合物。酶稳定体系的重量和用量以根据洗涤剂组合物的形式和组成以及酶制剂的类型进行调整。

漂白体系

本发明涉及的洗涤剂组合物可以包含漂白体系。漂白体系包含次卤酸盐漂白剂,过氧化物漂白剂。过氧化物典型地包含过氧化氢源和漂白活化体系。过氧化氢源包括但不限于过硼酸盐,过碳酸盐,过硫酸盐,以及它们的混合物。在一些实施方案中,优选的过氧化氢源是过碳酸钠。漂白体系可以包含漂白活化剂,所述漂白活化剂用于促进过氧化物在较低温度下快速分解产生氧,选自以下化合物的组成:四乙酰基乙二胺,苯甲酰基己内酰胺,4-硝基苯甲酰基己内酰胺,3-氯苯甲酰基己内酰胺,苯甲酰氧基苯磺酸盐,壬酰氧基苯磺酸盐,苯甲酸苯酯,癸酰氧基苯磺酸盐,苯甲酰基戊内酰胺,辛酰氧基苯磺酸盐,过渡金属漂白催化剂。

本发明涉及的洗涤剂组合物还可以包含活氧稳定剂,所述活氧稳定剂用于调整过氧化物分解产生过氧化氢的速度,使过氧化氢的局部浓度不至于过大,合适的例子是羟基乙叉二磷酸,乙二胺四甲叉磷酸等多官能度的有机磷酸。在一些实施方案中,漂白体系的含量为洗涤剂组合物总重量的0.01%至30%,优选为0.01%至20%,更优选为0.01%至10%。

本发明涉及的洗涤剂组合物可以包含一种或多种碱剂,碱剂选自氢氧化钠,氢氧化钾,碱金属碳酸盐,碱金属的硅酸盐。

本发明涉及的洗涤剂组合物可以包含一种或更多种粘度调节剂,以提供合适的粘度。适宜的粘度调节剂如多糖,胶料,短链脂肪醇,短链脂肪醇烷基醚。如乙醇,丙二醇,烷基羟烷基纤维素醚,卡拉胶,黄原胶,聚丙烯酰胺衍生物等。

在一些实施方案中,本发明涉及的洗涤剂组合物优选包含防腐剂,如苯氧基醇,苯甲酸钠;异噻唑啉酮及其衍生物,如甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮,苯并异噻唑啉酮的一种或其混合物。防腐剂用量为0.001%至5%,优选为0.01%至2%。

在一些实施方案中,本发明涉及的洗涤剂组合物含有着色剂,所述着色剂包含染料和颜料。着色剂包含所有在洗涤产品中应用的着色剂,如酸性大红g,碱性品红,酸性金黄g,酸性嫩黄g,碱性蛋黄,直接耐晒蓝birl,靛青等。

在一些实施方案中,本发明涉及的洗涤剂组合物含有颜色稳定剂。颜色稳定剂包含所有可以在洗涤产品中应用的颜色稳定剂。

除了上述成分,本发明的洗涤剂组合物还可包含:水、有机溶剂、助溶剂、增溶剂、促泡剂、抑泡剂、织物软化剂、抗皱剂等各种普通的和常规的添加剂。这些添加剂和相关使用方法都是本领域技术人员所熟知的,其具体的类型和用量的选择可以根据实际需要进行调整。

配制和使用方法

本发明的洗涤剂组合物采用本领域技术人员所熟知的各种方法制备。所述组合物的配制可以通过常规手段进行,具体应根据组分在溶液中的状态和作用,以及组分的稳定性选择合适的加工温度和加工时间。

本发明洗涤剂组合物的一种制备方法如下:

(1)向配制罐中加入部分去离子水以及碱剂;

(2)开动搅拌,升温至60℃,在碱性条件下将脂肪酸加热皂化为脂肪酸盐,搅拌至完全溶解;

(3)依次加入其余阴离子表面活性剂、第一非离子表面活性剂和第二非离子表面活性剂,搅拌至溶解完全;

(4)停止加热,向配制罐中加入余量的去离子水,冷却至40~45℃;

(5)再加入柔软剂、电解质,ph调节剂调节体系的ph值,搅拌均匀,冷却至20~30℃;

(6)最后加入香精、酶制剂和防腐剂等助剂,搅拌至体系为均匀体系。

本发明的洗涤剂组合物的使用方法是本领域技术人员所熟知的,典型的使用方法是将具体的洗涤剂组合物实施方案以不稀释的方式或稀释在水中的方式,和被洗涤物件的表面接触,然后漂洗被洗涤物件的表面。

无需进一步详细说明,相信本领域技术人员使用以上所述即可最大限度地使用本发明。下面实施例的目的在于进一步介绍和展示在本发明范围内的具体实施方案。因此,实施例应理解为仅用于更详细地展示本发明,而不以任何方式限制本发明的内容。

以下实施例中,除非另外指明,所有的含量均是重量百分含量,有关所列成分的含量是经过换算的活性物质的含量。

在所述实施例中,将使用下列缩写,并具有所标注的功能。

液碱:含氢氧化钠质量百分比为32%的氢氧化钠水溶液,中和脂肪酸皂化制备脂肪酸盐和/或中和las,碱剂;

las:十二烷基苯磺酸钠,烷基的碳原子数为10~13,芳香族阴离子表面活性剂;

bads:1,3-苯二磺酸二钠,芳香族阴离子表面活性剂;

npes-428:壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠,芳香族阴离子表面活性剂;

aes:乙氧基化脂肪醇硫酸盐,脂肪醇链碳原子数为12~14,平均乙氧基化程度为2,阴离子表面活性剂;

eh-6:异构辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚,临界排列参数p为0.5~1.0,具有ab-b结构的非离子表面活性剂;

to8:异构十三醇聚氧乙烯醚,临界排列参数p为0.5~1.0,具有ab-b结构的支链型非离子表面活性剂;

xl-90:异构十醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚,临界排列参数p为0.5~1.0,具有ab-b结构的支链型非离子表面活性剂;

xp-80:异构十醇聚氧乙烯醚,临界排列参数p为0.5~1.0,具有ab-b结构的支链型非离子表面活性剂;

ipe:异构十六酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯,临界排列参数p为0.5~1.0,具有ab-b结构的支链型非离子表面活性剂;

ioe:异构硬脂酸聚氧丙烯酯,临界排列参数p为0.5~1.0,具有ab-b结构的支链型非离子表面活性剂;

fmee:脂肪酸甲酯乙氧基化合物,平均乙氧基化程度为7,直链型非离子表面活性剂;

aeo-7:乙氧基化脂肪醇,平均乙氧基化程度为7,直链型非离子表面活性剂,hlb值为11.5;

aeo-9:乙氧基化脂肪醇,平均乙氧基化程度为9,直链型非离子表面活性剂,hlb值为12.5;

氯化钠/氯化钾/硫酸钠/柠檬酸钠/乙酸钠:电解质;

lab:月桂酰胺丙基甜菜碱,两性离子型表面活性剂。

阳离子聚合物柔软剂在羊毛布上沉积定性测试

将羊毛布剪成大小一致的尺寸,取一定的洗涤剂组合物均匀涂在羊毛布上,搓洗、冲洗干净。将处理过的羊毛布至于染料水溶液中染色,冲洗、烘干,采用色差仪测定色差。以未添加阳离子聚合物软化剂的洗涤剂组合物处理的羊毛布作为对照样。通过对各色差值的比较,定性分析阳离子聚合物柔软剂在羊毛布上沉积的差异;色差值越高,表面阳离子聚合物沉积越多,洗涤剂组合物洗涤后织物的柔顺性越好。

有机硅油柔软剂在羊毛布上沉积半定量测试

采用洗涤剂组合物洗涤后的羊毛布进行atr-ftir测试。利用硅油特征吸收峰与羊毛布的特征吸收峰进行半定量测试,得到有机硅柔软剂在羊毛布上沉积的相对含量,每组实验取三块羊毛布,每块羊毛布取4个点进行测试,结果取三块羊毛布的平均值。

层状液晶结构测试

偏光显微镜是鉴定物质液晶结构光学性质的一种显微镜。当物质含有层状液晶结构时,可通过偏光显微镜观察到明显的十字花织纹,即马尔他十字。根据偏光显微镜织物的结构特征形状判定层状液晶结构的形成。

流变屈服应力测试

洗涤剂组合物流变性能通过安东帕mcr-302型号的流变仪进行测试,测试温度为25℃,剪切速率范围为0.1~100s-1,通过herschel-bulkley:y=a+b·xp方程进行拟合推算组合物屈服应力,拟合时要求correlationratio(r^2)大于0.99。

组合物储存稳定性测试

高温稳定性:洗涤剂组合物瓶装密封后,置于45±1℃环境,恒温放置1个月后,恢复至室温25±5℃的环境下,组合物无分层或沉淀析出,为高温稳定性合格,反之则为不合格;

低温稳定性:洗涤剂组合物瓶装密封后,置于0±2℃环境,恒温放置1个月后,取出后立即观察,组合物无分层或沉淀析出,为低温稳定性合格,反之则为不合格;

常温稳定性:洗涤剂组合物瓶装密封后,置于25±5℃环境,恒温放置1个月后,组合物无分层或沉淀析出,为常温稳定性合格,反之则为不合格;

冻融循环稳定性:洗涤剂组合物瓶装密封后,置于-15~-20℃环境,恒温放置24小时后取出,再置于室温25±5℃环境下24小时为循环一次,连续循坏四次,每次观察组合物状态。组合物无分层或沉淀析出,为冻融循坏稳定性合格,反之则为不合格。

去污力

本发明中去污力是指织物洗涤剂组合物对不同污渍的去除能力。按照国家标准gb/t13174-2008方法进行测试。采用炭黑、蛋白、皮脂三种污布,荧光白度计测量三种污布洗前白度w1。按gb/t13174-2008标准配置硬度为250ppm的洗涤用水,采用rhlq型立式去污机完成1次洗涤,洗涤时间20min,洗涤温度为30℃,搅拌速度120r/min,将三种污布漂洗,干燥,用wsd-3u荧光白度计测量三种污布洗后白度w2。白度差值△w计算如下:

△w=w2-w1,w2:污布的洗后白度,w1:污布的洗前白度。

△w值越小,说明污布洗前洗后白度差值越小,组合物的洗涤效果越差。

实施例

按照表1配制实施例1-3、对比例1-5的洗涤剂组合物a-h。测试各体系的在羊毛布上的色差值、流变屈服应力和粘度等性能,结果见表1所示。

表1

在实施例1-3和对比例1-3中,各体系中的表面活性剂种类和含量基本一致,差异在于各体系中柔软剂和电解质的含量。在实施例1-3中,各体系在电解质的作用下形成具有层状液晶结构的液体洗涤剂,各实施例体系具有一定的屈服应力;而在对比例1-3中,体系中无电解质,无法形成层状液晶结构流变屈服应力。从实施例1-3和对比例1-3中可以看出,相同含量的柔软剂sx-400x的条件下,实施例中含有电解质的组合物a、c、e中柔软剂sx-400x在羊毛布上沉积的量要远高于对比例中组合物b、d和f;在组合物f中,尽管体系中sx-400x的含量高达0.6%,但是在羊毛布上沉积的量却低于组合物a中只有0.2%sx-400x含量的体系。其中,图1(a)、(b)分别为实施例2组合物c和对比例2组合物d中的阳离子化合物柔软剂sx-400在羊毛布上的沉积示意图。实施例2中的柔软剂的沉积量要远高于对比例2,可大幅度提高洗涤后织物的柔顺性。图2(a)、(b)分别为实施例2组合物c和对比例2组合物d的剪切应力τ和粘度η随剪切速率的变化关系,组合物c在流变曲线上呈现出明显的剪切变稀的效果,体系具有一定的屈服应力,可对柔软剂组分进行稳定悬浮,保持体系的稳定性,大幅度改善柔软剂在织物上的沉积;而组合物d的粘度基本保持不变,体系不具有屈服应力,不能对柔软剂进行稳定悬浮和促进其在织物上的沉积。

在实施例1和对比例4-5中,各体系中的组分配制基本一致,差异在于体系中是否有加入芳香族阴离子表面活性剂或第一非离子表面活性剂。在对比例4-5的体系中由于未加入芳香族阴离子表面活性剂或第一非离子表面活性剂,无法形成具有屈服应力的体系,不能对柔软剂进行稳定悬浮和促进其在织物上的沉积。

按照表2配制实施例4-6、对比例6-8的洗涤剂组合物i-n。

表2

实施例4-6与对比例4主要体现有机硅油类柔软剂powersoftae38(wacker)在电解质含量不同的体系中羊毛布上的沉积差异。组合物i、j、k各体系在不同电解质氯化钠存在的条件下,各体系均能形成层状液晶结构,产生一定的屈服应力,可对有机硅油柔软剂powersoftae38进行稳定悬浮,满足储存过程高温、低温、常温和冻融循环稳定性要求。

在组合物i、j、k体系中,随着体系中电解质含量的增加,体系对应的屈服应力均有所增加,主要是由于电解质在压缩表面活性剂双电层的同时增加体系的粘度,对于具有一定屈服应力的体系,体系粘度增加,屈服应力随之而增大。对比例6的组合物l虽然体系中其他组分含量与组合物i、j、k接近,但由于体系中不含有电解质,无层状液晶的形成和屈服应力的产生,柔软剂powersoftae38在储存过程中发生了上浮的现象(如图3所示),更重要的是直接降低了柔软剂powersoftae38在羊毛布的相对沉积量。实验结果进一步说明含有电解质的洗涤剂组合物大幅度提高了有机硅油类柔软剂在织物沉积和洗涤后织物的柔顺性。

在实施例4和对比例7-8中,各体系中的组分配制基本一致,差异在于体系中是否有加入芳香族阴离子表面活性剂或第一非离子表面活性剂。在对比例7-8的体系中由于未加入芳香族阴离子表面活性剂或第一非离子表面活性剂,无法形成具有屈服应力的体系,因此体系在高温、低温、常温和冻融循环条件下均难以对柔软剂硅油和阳离子化合物进行稳定悬浮,体系的稳定性不合格,同时,柔软剂在织物上的沉积量也低于实施例4。

按照表3配制实施例7-9的洗涤剂组合物o-q以及对比例9-11的洗涤剂组合物r-t。

表3

实施例7-9分析了在电解质柠檬酸钠含量一定时,逐渐增加体系中电解质氯化钠含量对体系层状液晶结构的形成、屈服应力产生和柔软剂在羊毛布上沉积量的影响,结构如表3所述。在实施例中,随体系电解质氯化钠含量逐渐增加,组合物o至q体系所形成的屈服应力增加,各体系的稳定性增加。由于对比例9-11的组合物r-t体系的电解质含量较低,体系屈服应力较小,不能满足对有机硅油类柔软剂150的稳定悬浮,体系在储存过程中出现微胶囊香精上浮的现象,不能满足储存稳定性要求;同时,电解质氯化钠的增加,组合物o-q体系中阳离子聚合物柔软剂lr-30m(dow)和有机硅油类柔软剂150(wacker)在羊毛布上沉积均逐渐增加。

按照表4配制实施例10-14、对比例12-15的洗涤剂组合物u-y和洗涤剂组合物12-15。测试各体系的去污性能,结果见表4所示。

表4

实施例10-14和对比例8的区别在于实施例10-14组合物u-y中含有一定量的电解质,而对比例12组合物12中不含有电解质。从表4的结果可以看出,含有一定量电解质的组合物u-y的洗涤性能对炭黑污布、蛋白污布和皮脂污布的去污性能均优于组合物12;且随着体系中电解质含量的增加,体系的去污效果均有所提高。

实施例10和对比例13-15中,各体系中的组分配制基本一致,差异在于体系中是否有加入芳香族阴离子表面活性剂、第一非离子表面活性剂或第二非离子表面活性剂。在对比例13-15的体系中由于未加入芳香族阴离子表面活性剂、第一非离子表面活性剂或第二非离子表面活性剂,体系的去污效果均有所下降。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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