CN1430688A - 清洁织物的方法 - Google Patents
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Abstract
一种无需常规的清洁剂体系清洁织物的方法，包括在一种组合物中搅动织物，所述组合物包括至少二种不互溶液体，例如，全氯乙烯或石油醚和水，具有至少一个界面张力至少为5mN/m、优选至少10mN/m的液－液界面，并且在组合物中极性强的液体的浓度为10－90体积％。
Description
技术领域
本发明涉及一种不使用或使用浓度非常低的普通清洁表面活性剂清洁织物的方法。
背景技术
通常使用水和清洁剂组合物清洁织物，这称为水洗。在清洁剂中的表面活性剂对织物和污物两者进行吸附，从而降低各自的界面能，这促进了污物从织物上除去。
也可以使用称为干洗的方法，其中使用有机非极性溶剂，通常辅助以表面活性剂。在干洗期间，当使用表面活性剂时，最多约10％的水也与该溶剂体系一起使用以促进水溶性污迹的除去。在干洗中，通过界面张力的稍微降低可以完成去污。
有机溶剂在清洁剂存在下帮助除去油污，通过进行搅动大量除去颗粒污物。
不考虑所用溶剂的种类，其可能是水或者一种有机溶剂，在清洁介质中必须搅动衣服以促进可溶污物或者不溶颗粒污物的除去。
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GB 1493619、GB 1470332和GB 1312284(PPG Industries)公开了一种在两相液体中处理织物的方法，该两相液体包括作为主要部分的普通干洗液和作为次要部分的过氧化氢漂白溶液。一般，过氧化物溶液的浓度小于干洗液的10wt％(约两相液体的9wt％)，优选小于干洗液的5wt％(约两相液体的4.75wt％)。
EP0075546A(Berol Kemi)公开了一种含2-6wt％乳化剂(表面活性剂)的全氯乙烯包水的微乳液，并包括0.2-4wt％增溶剂以减小界面张力从而稳定这样形成的乳液。
W097/19164A(Colgate-Palmolive)公开了一种三相液体织物洗涤组合物，还有其它成分，其包括1-15wt％的非极性液体、55-95wt％的极性溶剂(优选水)和1-23wt％的低分子量两亲化合物。该两亲化合物将界面张力减小到小于10-3mN/m，使得能够借助最小限度的机械搅拌形成单一的连续相。
发明概述
本申请人现已发现，在包括至少二种不互溶液体的组合物中洗涤织物并同时搅动，产生了比普通洗涤方法更优越的清洁效果。发明的限定
因此，根据本发明提供了一种清洁织物的方法，包括在一种组合物中搅拌织物，所述的组合物包括至少二种液体，具有至少一个界面张力至少为5mN/m的液-液界面，其中，在组合物中极性最大的液体的浓度为10-90体积％。发明详述
本发明方法使用一种用于清洁织物的组合物，其包括至少二种不互溶液体，具有高界面张力。
在该组合物中，优选至少一个液-液界面的界面张力(IFT)至少为5mN/m，优选至少8mN/m，更优选至少10mN/m。至少15mN/m的界面张力是适宜的，有利的是至少20mN/m，理想的是至少35mN/m。界面张力可利用多种技术测量，诸如固滴法、悬滴法、旋滴法、滴体积法或者威廉米悬片法。基于本发明的目的，界面张力通过威廉米悬片法使用Kruss Processor Tensiometer K12在25℃测量。
对于一些体系，在洗涤过程中受到一般的剪切力的同时，界面张力可能变化。在这个条件下习惯于将界面张力称为“动界面张力”(DIFT)，可通过最大气泡压强技术测定。
优选在组合物中极性最大的液体的量为10-90体积％，优选25-90％，更优选40-90％，最优选60-90％。优选极性最大的液体是水，优选极性最小的液体是石油醚、环己烷、全氯乙烯或其混合物。
优选搅动时间最短5分钟，更优选至少15分钟，最优选至少60分钟。
在本发明的一个优选实施方案中，在组合物中可加入碳链长度C12至C22的脂肪酸或者脂肪族胺。
在本发明另一个优选的实施方案中，可在组合物中加入助洗剂。
在本发明另一个优选的实施方案中，可在组合物中加入无机盐。
在组合物中可包括其它普通的清洁剂成分，诸如抗再沉积剂、污物释放聚合物、助水溶物、酶、漂白剂、荧光增白剂和香料。然而，优选的该组合物不含过氧化氢或者水溶性的次氯酸盐，更优选不含漂白化合物。
原则上，可存在有限量的表面活性剂，条件是界面张力不减小到低于5mN/m，优选不低于10mN/m。然而，优选该组合物不含表面活性剂。
现在参考用于清洁织物的不溶混液体组合物更详细地描述本发明。液体组分
可使用的极性更强的液体组分包括水、醇、醚、乙二醇醚、酮、酚、醛、有机硫化合物和含氮化合物(诸如硝酸盐或者腈)。可使用的极性较弱的液体包括酯、烃、石蜡、芳族溶剂、卤化溶剂、杂环溶剂、萜烯、矿物油和硅油。可使用任何这些液体的混合物，其中存在至少一个液-液界面，并且该界面张力至少为5mN/m，优选至少10mN/m。优选只使用两种液体。如前所述，水是优选的极性液体。极性较弱的液体优选是烃，更优选石油醚或环己烷或其混合物；或卤化溶剂，更优选全氯乙烯。
在清洗操作之后液体成分可回收并再利用。脂肪酸和胺
如前所述，脂肪酸和脂肪族胺可作为任选成分加入液体组合物，它们可选自碳链长度C12至C22、优选链长C18到C22的任何一种或多种。已经注意到，当加入脂肪酸或胺时，搅动需要的能量降低。助洗剂
可作为任选成分用于该配方的助洗剂优选是无机的。适宜的助洗剂包括，例如，乙二胺四乙酸盐(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸盐(DTPA)、三磷酸钠(STPP)、碱金属铝硅酸盐(沸石)、碱金属碳酸盐、焦磷酸四钠(TSPP)、柠檬酸盐、次氮基三乙酸钠(NTA)和它们的组合。助洗剂适宜的用量为O.01-1重量％。盐
可作为任选成分用于该配方的盐优选是中和无机酸形成的无机盐。适合的盐包括氯化钠、氯化钾、氯化锂、碳酸钠。盐可以饱和浓度或之内的任何适合的浓度存在于液体组合物中。搅动
搅动可通过任何合适家庭洗涤或者工业洗涤的方法提供。本发明尤其适合工业洗涤。需要进行并保持分离的液体相的充分混合。例如，可以使用提供纵向流动切面或者径向流动切面的叶轮。还可由旋转和/或滚动动作提供搅动。
还可使用其它本领域已知的剧烈搅动形式，包括例如气体喷射或者超声。
实施例
该发明通过以下非限制性实施例进一步说明，其中份数和百分数以重量计，除非另有说明．实施例1-3、比较的实施例A-E 去污力评价
通过Macbeth Colollr-eye 7000A反射计测定反射率。
白色棉织物的反射率(R460)为80，其用颗粒和油污的混合物预染污，使得该织物的反射率在460nm波长为约55。用该织物制成的测试布通过三种不同的方法清洁：a)干洗、b)湿洗和c)本发明的方法。比较的实施例A
200ml石油醚加入烧瓶中。将测试布加入烧瓶。布：液体的比例保持在1∶20。用力摇动烧瓶10分钟。取出测试布，干燥，测量反射率。
重复实验，将织物和溶剂搅拌180分钟。比较的实施例B
根据比较的实施例A进行实验。用环己烷代替石油醚。比较实施例C
根据比较实施例A进行实验。用水代替石油醚。比较实施例D
制备浓度2.5g/l的普通清洁剂配方(如表1所示)的溶液。将200ml该溶液加入烧瓶，将测试布加入该溶液。布∶液体的比例保持在1∶20。大力摇动烧瓶，洗涤测试布10分钟。然后取出测试布，在水中漂洗，干燥。然后测量织物的反射率。
重复实验，搅拌织物和洗涤液180分钟。比较实施例E
根据比较实施例D进行实验，普通清洁剂配方(如表1所示)的溶液浓度为5.0g/l。布∶液体的比例保持在1∶50。表1
实施例1
| 组合物 | 浓度(％wt) |
| 直链烷基苯磺酸钠 | 25 |
| 非离子型表面活性剂C12EO7 | 0.5 |
| 非离子型表面活性剂C12EO3 | 1.5 |
| 无水碳酸钠 | 23 |
| 三聚磷酸钠 | 32 |
| 二氧化硅 | 5.9 |
| 水 | 至100 |
在烧瓶中加入200ml 1∶1体积比的石油醚和水的混合物。在Kruss张力计在25℃测量界面张力。石油醚-水的界面张力(IFT)是48.2mN/m。通过最大气泡压力法测量的动界面张力(DIFT)为49.2mN/m。然后将测试布加入烧瓶。
布∶液体的比例保持在1∶20。然后用力摇动烧瓶，使测试布连续通过液-液界面移动。取出测试布，干燥，然后测量它们的反射率。实施例2
实验使用1∶4体积比的石油醚和水的混合物。该石油醚-水分界面的界面张力(IFT)是48.2mN/m。通过最大气泡压力法测量的动界面张力(DIFT)是49.1mN/m。然后进行实施例1中所述的步骤。实施例3
体积比1∶1的全氯乙烯和水的混合物用于实验。全氯乙烯-水分界面的界面张力(IFT)是45.1mN/m。通过最大气泡压力法测量的动界面张力(DIFT)是46.1mN/m。然后进行实施例1中所述的步骤。结果列于表2。表2
| 洗涤体系 | 10分钟后的反射率 | 180分钟后的反射率 |
| 比较实施例A | 57 | 57 |
| 比较实施例B | 57 | 57 |
| 比较实施例C | 58 | 63 |
| 实施例1 | 68 | 78 |
| 实施例2 | 68 | 78 |
| 实施例3 | 65 | 76 |
| 比较实施例D | 63 | 64 |
| 比较实施例E | 63 | 67 |
表2中的数据清楚地表明，使用本发明的方法可得到明显改善的去污力。可保持与原来的测试布接近的反射率。比铰实施例F至H和实施例4 用户服装的去污力评价
将起始反射率80的棉制背心发给小组的6个成员。在使用之后衣服的反射率平均为55。用该使用后的衣服制成测试布通过三种不同的方法清洁：a)湿洗、b)干洗和c)本发明的方法。通过Macbeth Colour-eye 7000A反射计测定反射率。比较实施例F
在比较实施例D的洗涤液(2.5g/l)中浸湿弄脏的测试布，然后洗涤15分钟。然后漂洗并干燥测试布，测量反射率。比较实施例G
在比较实施例D的洗涤液(2.5g/l)中在100℃煮沸弄脏的测试布30分钟。
然后取出测试布，漂洗并干燥，测量反射率。比较实施例H
弄脏的测试布加入石油醚中，保持布∶液体比为1∶20，搅拌30分钟。然后取出测试布，干燥，测量反射率。实施例4
将弄脏的测试布加入1∶1体积比的石油醚和水的混合物中，手动地搅拌10分钟，保证测试布通过液-液界面移动。然后取出测试布，干燥，测量反射率。
对于所有实施例，确定对织物的损伤。结果列于表3。表3
| 反射率(15个周期后) | 对纤维的损伤 | |
| 比较实施例F | 55 | 低 |
| 比较实施例G | 74 | 高 |
| 比较实施例H | 55 | 低 |
| 实施例4 | 78 | 低 |
表3的数据表明本发明可将衣服的反射率保持得非常接近新衣服的反射率，同时对衣服的损伤最小或没有。并且，显然该清洁比对照的方法更快。实施例5至8 使用添加剂后对去污力评价
白色棉织物的反射率(R460)为80，其用颗粒和油污的混合物预染污，使得该织物的反射率在460nm波长为约55。用该织物制备测试布。在1∶1石油醚和水的混合物中加入硬脂酸、STPP、氯化钠和氯化钾，测定对测试布清洁的影响。实施例5
0.028g硬脂酸加入到100ml水中，然后与100ml石油醚混合，得到大致1∶1的石油醚和硬脂酸溶液的混合物，将其加入烧瓶中。该混合物的界面张力(IFT)如25℃时在Kruss张力计上所示，为33.0mN/m。通过最大气泡压力法测量的动界面张力(DIFT)是39.4mN/m。然后将测试布加入烧瓶。该布∶液体比是保持在1∶20。然后用力摇动烧瓶，使测试布连续通过液-液界面移动。取出测试布，干燥，然后测量它们的反射率。实施例6
0.5g STPP加入到100ml水中，然后与100ml石油醚混合，得到大致1∶1的石油醚和STPP溶液的混合物，将其加入烧瓶中。混合物的界面张力(IFT)是39.6mN/m。通过最大气泡压力法测量的动界面张力(DIFT)是41.3mN/m。用实施例5给出的过程测定去污力。实施例7
20g氯化钠加入到100ml水中，然后与100ml石油醚混合，得到大致1∶1的石油醚和氯化钠溶液的混合物，将其加入烧瓶中。混合物的界面张力(IFT)是52.3mN/m。通过最大气泡压力法测量的动界面张力(DIFT)是53.2mN/m。用实施例5给出的过程测定去污力。实施例8
15g氯化钾加入到100ml水中，然后与100ml石油醚混合，得到大致1∶1的石油醚和氯化钾溶液的混合物，将其加入烧瓶中。混合物的界面张力(IFT)是53.1mN/m。通过最大气泡压力法测量的动界面张力(DIFT)是53.2mN/m。用实施例5给出的过程测定去污力。
在溶剂混合物中加入硬脂酸、STPP、氯化钠和氯化钾得到的结果和无添加剂的实施例1的结果如表4和表5所示。表4
表5
| 1 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 洗涤时间(分钟) | 15 | 15 | 15 | 15 | - |
| 反射率 | 67 | 71 | 70 | 71 | - |
| 1 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 洗涤时间(分钟) | 180 | 140 | 145 | 120 | 120 |
| 反射率 | 78 | 78 | 77 | 78 | 78 |
脂肪酸和助洗剂加到该溶剂混合物后，导致一进一步的改善去污力。氯化钠或氯化钾的添加增加了IFT值，导致去污力的进一步改善。换句话说，利用这些添加剂，可减少达到相同去污力水平所用的洗涤时间。实施例9和10 产品配方实施例
为了测定洗涤剂配方中许多添加剂类型对界面张力(IFT)和动界面张力(DIFT)的影响，制定了两个配方。实施例9
表6所列的添加剂溶入240ml水中，随后与60ml全氯乙烯混合。混合物的界面张力(IFT)是10.0mN/m。通过最大气泡压力法测量的动界面张力(DIFT)是33.1mN/m。实施例10
表6所列的添加剂溶入240ml水中，随后与60ml石油醚混合。混合物的界面张力(IFT)是10.0mN/m。通过最大气泡压力法测量的动界面张力(DIFT)是37.6mN/m。
如实施例1的方法测量的反射率值，在15分钟后为70，在180分钟后为78。表6
*商标
| 添加剂 | 加入量，g |
| 碳酸钠 | 0.146 |
| STPP | 0.192 |
| 羧甲基纤维素钠 | 0.012 |
| 硫酸钠 | 0.003 |
| 沉淀的二氧化硅 | 0.0276 |
| Tinopal*CBSX(荧光剂) | 0.0006 |
| Laundrosil*PRT2(光漂白剂) | 0.012 |
| 香料 | 0.003 |
| 酶(Savinase*+Lipolase*) | 0.0036 |
| Sokolan*CP-5(丙烯酸酯/马来酸酯共聚物) | 0.006 |
| 橙色碳酸钠 | 0.006 |
| 水分 | 0.0242 |
表7总结了上述实施例和其它实施例的数据，并列出了界面张力(IFT)和动界面张力(DIFT)。表7
| 实施例 | 溶剂 | 溶剂/水比例 | 添加剂 | IFT | DIFT |
| 123 | 石油醚石油醚全氯乙烯 | 1∶11∶41∶1 | --- | 48.248.245.1 | 49.249.146.1 |
| 5678 | 石油醚石油醚石油醚石油醚 | 1∶11∶11∶11∶1 | 硬脂酸STP氯化钠氯化钾 | 33.039.652.353.1 | 39.441.353.253.2 |
| 910 | 全氯乙烯石油醚 | 1∶41∶4 | 见前文见前文 | 10.010.0 | 33.137.6 |
| 1112 | 石油醚石油醚 | 1∶41∶4 | 硬脂酸STP | 33.438.3 | 40.143.2 |
Claims (21)
1.一种清洁织物的方法，包括在一种组合物中搅动织物，所述的组合物包括至少二种液体，其特征在于其具有至少一个界面张力至少为5mN/m的液-液界面，其中，在组合物中极性强的液体的浓度为10-90体积％。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于至少一个液-液界面具有至少8mN/m的界面张力。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于至少一个液-液界面具有至少10mN/m的界面张力。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于至少一个液-液界面具有至少15mN/m的界面张力。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于至少一个液-液界面具有至少20mN/m的界面张力。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于至少一个液-液界面具有至少35mN/m的界面张力。
7.根据在前任一权利要求的方法，其特征在于极性最大的液体的浓度为25-90体积％。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于极性最大的液体的浓度为40-90体积％。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于极性最大的液体的浓度为60-90体积％。
10.根据任一在前权利要求的方法，其特征在于极性最大的液体是水。
11.根据任一在前权利要求的方法，其特征在于该组合物包括石油醚、环己烷或其混合物作为极性较小的液体。
12.根据权利要求1至10任一项的方法，其特征在于该组合物包括卤化溶剂、优选全氯乙烯作为极性较小的液体。
13.根据任一在前权利要求的方法，其特征在于搅动时间至少5分钟。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于搅动时间至少15分钟。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于搅动时间至少60分钟。
16.根据任一在前权利要求的方法，其特征在于其在选自碳链长度C12至C22的脂肪酸和脂肪族胺的化合物存在下进行。
17.根据在前任一权利要求的方法，其特征在于其在助洗剂存在下进行。
18.根据在前任一权利要求的方法，其特征在于其在无机盐存在下进行。
19.根据在前任一权利要求的方法，其特征在于其在无过氧化氢存在下进行。
20.根据权利要求1至18任何一项的方法，其特征在于其在无水溶性次氯酸盐存在下进行。
21.根据在前任一权利要求的方法，其特征在于其在无任何漂白化合物存在下进行。
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