Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТБЕЛИВАЮЩИХ СОСТАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ИСТОЧНИКИ ХЛОРА И БРОМА, И ЕГО ПРОДУКТ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТБЕЛИВАЮЩИХ СОСТАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ИСТОЧНИКИ ХЛОРА И БРОМА, И ЕГО ПРОДУКТ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТБЕЛИВАЮЩИХ СОСТАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ИСТОЧНИКИ ХЛОРА И БРОМА, И ЕГО ПРОДУКТ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способам получения щелочных отбеливающих составов - продуктов, предназначенных для чистки твердых поверхностей, их отбеливания и дезинфекции. Указанный способ состоит по крайней мере из трех стадий, включающий их в последовательности: (1) стадия предварительного бромирования, (2) стадия добавления бромсодержащего соединения и (3) стадия стабилизации продукта. Продукт, полученный указанным выше способом, включает специфические источники отбеливающего хлора и брома и специфические аминофункциональные соединения, такие как сульфаматы с низким содержанием примесей. Технический результат - получение продуктов, обладающих высокой эффективностью отбеливания и дезинфекции, а также уменьшенной агрессивностью при применении. 2 с. и 19 з.п.ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2160769
Класс(ы) патента: C11D11/00, C11D3/395, C11D7/54
Номер заявки: 98122546/04
Дата подачи заявки: 15.05.1996
Дата публикации: 20.12.2000
Заявитель(и): ДЗЕ ПРОКТЕР & ГЭМБЛ КОМПАНИ (US)
Автор(ы): НА Генри Ченг (US); ФРЭЗИ Майкл Чарльз (US); БАРКЕТТ СТ. ЛОРЕНТ Джеймс Чарльз (US); ДЖОНС Кайл Дэвид (US); ПЕТРИ Марко (IT)
Патентообладатель(и): ДЗЕ ПРОКТЕР & ГЭМБЛ КОМПАНИ (US)
Описание изобретения: Изобретение относится к способам получения щелочных отбеливающих составов - продуктов, полезных потребителям, особенно для чистки твердых поверхностей, их отбеливания или дезинфекции. Продукты содержат источники как хлор-, так и бромсодержащих отбеливающих соединений. Способ включает последовательность смешиваний и выбор исходных ингредиентов, которые обеспечивают получение улучшенных продуктов.
Уровень техники
Составы для чистки твердых поверхностей, отбеливания и дезинфекции являются хорошо известными описанными потребительскими продуктами. Их применяют для обработки всех видов загрязненных поверхностей кухонь, ванных комнат, раковин, ванн, унитазов, душевых и прилавков (столешниц).
Известно, что такие потребительские продукты включают гипохлоритный отбеливатель. Гипохлорит является желательным из-за высокой эффективности его отбеливающего и дезинфицирующего действия. Однако у него имеется ряд недостатков, включающих то, что он может иногда проявлять повышенную агрессивность, имеет тенденцию оставлять на руках неприятный запах и не всегда устойчив при хранении в составе потребительских средств.
Бромсодержащие соединения применяют для отбеливания и дезинфекции в специальных случаях. Однако они, обычно, являются более дорогостоящими и часто более требовательными в отношении условий хранения, чем хлорсодержащие аналоги.
Сульфаминовая кислота также используется как чистящее средство, особенно в кислых чистящих составах с высокой концентрацией кислоты.
Химия сульфаматсодержащих систем с галогенами является исключительно сложной, и исследования в этой области продолжаются до настоящего времени.
Несмотря на отчасти известные сведения в данной области, по-прежнему, имеется потребность в средствах для чистки твердых поверхностей, отбеливания и дезинфекции, пригодных для использования потребителями и улучшенных в отношении одного или более их свойств, включая достижение более высокой эффективности в качестве отбеливателей и дезинфицирующих средств, меньшую агрессивность, способность оставлять на руках очень слабый или даже приятный запах и иметь высокую стабильность при хранении.
Соответственно данное изобретение обеспечивает улучшенный способ получения таких составов и защищает таким образом эти щелочные отбеливающие составы.
Описанный способ имеет ряд преимуществ, включая то, что он легко управляем и является безопасным и эффективным для достижения поставленных целей. К удивлению, по нему получают продукты, которые действительно превосходят составы, получаемые при использовании других многочисленных последовательностей смешивания компонентов.
Предшествующий уровень техники
Патенты US 3583922 и CA 860279 А описывают твердый состав для быстрого удаления пятен танниновой кислоты, имеющий значение pH не ниже, чем 10,5, состоящий из 0-95% абразива, до 10% поверхностно-активного вещества, 0-60% щелочного структурообразователя, устойчивого соединения, предпочтительно, хлорированного тринатрий-орто-фосфата для обеспечения содержания 0,5-5% активного хлора, сульфаминовой кислоты для обеспечения предпочтительного соотношения хлора к сульфаминовой кислоте от 500 до 1:1, предпочтительно от 3:1 до 6: 1, необязательно с добавками. Такие добавки могут включать бромиды, ароматизаторы или буру (тетраборат натрия). Составы могут использоваться для чистки раковин или механической мойки посуды.
Патент JP 63108099 описывает отбеливающий агент для контролируемого запаха хлора, содержащий гипохлорит и сульфаминовую кислоту в определенном соотношении и/или сульфамат и агенты, поддерживающие pH. Это соотношение представляет собой 2-8 мас.% гипохлорита, основанное на "количестве активного хлора" (см. ниже), и является отношением 0,25 молей сульфаминовой кислоты и/или сульфамата к 1,5 молям гипохлорита.
Патент JP 63161088 А описывает отбеливающие композиции для тканей, включающие, главным образом, пероксид водорода и сульфаминовую кислоту и/или водорастворимый сульфамат и гипогалогеновую кислоту и/или водорастворимую гипогалогеновую соль, такую как NaClO, Ca(OCl)2, отбеливающий порошок или NaBrO; сульфамат присутствует в количестве 0,5-5 молей на моль гипогалогенида.
Патент US 4992209 описывает бактерицидную, фунгицидную систему, имеющую нитритсодержащий ингибитор коррозии, например, охлажденные системы, приготовленные реакцией NaBr с NaOCl или Cl2 и сульфаматом натрия или сульфаминовой кислотой, и продукт, как утверждают, "реагирует в течение 5 часов".
Патент US 5431839 описывает чистящие/сдирающие составы, включающие гетерополисахаридные загустители. Патент US 5047164 описывает составы, содержащие межгалогенные соединения и кислоты, специально адаптированные для чистки и дезинфекции оборудования молочной и пищевой промышленности. Патент US 4279764 описывает инкапсулированные отбеливатели, включающие устойчивые при хранении хлорированные изоцианаты. Патенты US 4233173 и US 4201687 описывают композиции поверхностно-активных веществ, содержащие хлоримидодисульфатный отбеливающий агент. Патент US 5470499 описывает загущенные абразивные водные очищающие средства с улучшенной способностью к смыванию. Широко известный патент US 4051056 описывает абразивные очищающие составы с перлитом и гипохлоритным отбеливателем. Широко известный патент US 3715314 описывает очищающие дезинфицирующие составы. Патент US 5384061 описывает стабильные загущенные водные отбеливающие составы, включающие хлорный отбеливатель и фитоловую (phytic) кислоту. Индустриальное использование сульфаминовой кислоты описано в обзорах литературы, например, "Inorganic Sulfur Chemistry", G. Nickless, Ed. , Elsevier, 1968, Chapter 18 "Amido- and Imido- sulphonic acids", 607-667, и цитируемые ссылки; смотри также Kirk Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", 3rd Ed., Wiley- Interscience, vol 21, "Sulfamic Acid and Sulfamates", стр. 949- 960. Хлорамины, бромамины и N-галоидамины обычным образом описаны в Kirk Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", 4th Ed. , vol 5, стр. 911-932; смотри также соответствующую главу в 3-м издании той же энциклопедии. Газообразный хлор был предварительно смешан с растворами, содержащими сульфаминовую кислоту: смотри Korshak et al., Zh. Obsch. Khim., vol 18 (1948), стр. 753-756, но при этом смесь разлагалась.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение включает способ получения щелочного отбеливающего состава, предпочтительно водного жидкого отбеливающего состава, указанный способ содержит по крайней мере три стадии. Эти три стадии протекают в последовательности: (I) стадия предварительного бромирования, (II) стадия добавления бромсодержащего соединения и (III) стадия стабилизации продукта, и каждая из указанных стадий имеет по крайней мере одну операцию смешивания.
В указанном способе, указанная стадия предварительного бромирования (I) включает операцию (а) смешивания в любом порядке компонентов, включающих источники гипохлорита и аминофункционального соединения, содержащего стабильные N- галоидные группы; таким образом образуется смесь стадии (I); при этом процесс проводят так, чтобы к концу указанной стадии предварительного бромирования указанная смесь стадии (I) имела значение pH, не превышающее около 11, предпочтительно ниже; указанная стадия добавления бромированного соединения (II) начинается при указанном pH и включает операцию (b) смешивания в любом порядке бромсодержащего соединения с указанной смесью стадии (I): таким образом образуется смесь стадии (II); и указанная стадия стабилизации продукта (III) включает, по крайней мере, одну операцию (с) смешивания в любом порядке со смесью стадии (II) щелочи в количестве, достаточном для достижения конечного значения pH продукта указанного способа, по крайней мере, около 13.
Продукт, получаемый по данному способу, имеет уникальные свойства, проявляющиеся в отличном отбеливающем действии и, в то же время, обеспечивающие минимальный "запах отбеливателя" на коже. Предпочтительный продукт представляет собой прозрачную желтую водосодержащую жидкость, которая может быть необязательно загущена и/или ароматизирована.
Все проценты, отношения и пропорции в данном описании даны на массовой основе, за исключением специально отмеченных случаев.
Краткое описание чертежей.
Фиг. 1 представляет собой схематический вид осуществления предлагаемого способа, показывая превращение исходных материалов (ингредиентов) в продукт в результате проведения серии стадий, включающей, в последовательности, Стадию (I), Стадию (II) и Стадию (III). Каждая стадия, как показано, включает одну или более операций. Стадия (I) включает существенную операцию, а именно Операцию (а). Стадия (II) включает существенную операцию, а именно Операцию (b), и Стадия (III) включает существенную операцию, а именно Операцию (с). Предлагаемый способ в наиболее упрощенном виде, который может быть воссоздан по чертежу, состоит из последовательности трех операций, в которой после (a) следует (b) и после (b) следует (c). Каждая из существенных стадий и операций, так же как подходящие ингредиенты и характеристики продукта, подробно описаны ниже.
Подробное описание изобретения
В соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что для того, чтобы получить щелочной отбеливающий состав, имеющий превосходные технические характеристики и нужный потребителям, необходимо обеспечить присутствие двух определенных типов галогенсодержащих ингредиентов, включающих, по крайней мере, один, имеющий в начале форму бромсодержащего соединения, и, по крайней мере, один, имеющий в начале форму гипогалогенидного соединения. Также было найдено особенно существенным подобрать и включить определенные аминофункциональные соединения и создать определенный способ, особенно в части последовательности смешивания, чтобы получить полезный продукт.
Щелочные отбеливающие составы
Таким образом настоящее изобретение относится к способам получения щелочных отбеливающих составов и продуктов на их основе. Под "щелочными отбеливающими составами" в данном описании подразумевают сильно щелочные составы. "Щелочные отбеливающие составы" по данному изобретению имеют значение pH по крайней мере около 13 и приготовлены из ингредиентов, содержащих источник гипогалогенида и бромсодержащее соединение наряду с по крайней мере одним специально выбранным аминофункциональным соединением. Щелочные отбеливающие составы по данному изобретению являются полезными для потребителей как средства для чистки твердых поверхностей, отбеливания или дезинфекции. Они могут, обычно, иметь любую подходящую физическую форму, такую как гранулы, таблетки, пастообразную, гелеобразную или жидкую форму, и могут быть водными или неводными. Однако способ по данному изобретению особенно хорошо адаптирован для производства водных щелочных жидких или гелеобразных отбеливающих составов: технические проблемы в производстве таких составов являются наибольшими. За исключением специально оговоренных случаев воплощения данного изобретения, которые иллюстрируют способ и продукт по изобретению, оно относится, таким образом, к водным жидким формам.
Стадии способа
Способ по данному изобретению, обычно, включает по крайней мере три стадии:
(I) Стадию предварительного бромирования;
(II) Стадию добавления бромсодержащего соединения и
(III) Стадию стабилизации продукта.
Стадии проводят в порядке (I), затем (II), затем (III). Эти стадии показаны на чертеже. Каждая стадия включает одну или более операций. В минимальной конфигурации способ включает на стадии (I) операцию (a); на стадии (II) операцию (b) и на стадии (III) операцию (c). Дополнительные операции, например, добавления и/или смешивания других ингредиентов, таких как парфюмерные отдушки, поверхностно-активные вещества и им подобные, могут быть введены до или после любой из существенных операций таким образом, что они не будут влиять на обозначенную последовательность существенных операций и, кроме того, что они проявят совместимость по отношению к требованиям к pH, раскрытым в данном описании.
Более подробно Стадия (I), стадия предварительного бромирования является стадией для сведения вместе источника гипохлорита и специального аминофункционального соединения; Стадия (II), стадия добавления бромсодержащего соединения является стадией для введения бромсодержащего соединения; и Стадия (III), стадия стабилизации продукта является стадией для стабилизации продукта путем повышения значения pH.
Таким образом, настоящее изобретение включает способ получения щелочного отбеливающего состава, и указанный способ состоит, по крайней мере, из трех стадий, включающих последовательность: (I) стадия предварительного бромирования, (II) стадия добавления бромсодержащего соединения и (III) стадия стабилизации продукта, каждая из указанных стадий включает, по крайней мере, одну операцию смешивания; при этом указанная стадия предварительного бромирования включает операцию (а) смешивания в любом порядке компонентов, включающих источники гипохлорита и аминофункционального соединения, содержащего стабильные N-галоидные группы; при этом образуется смесь стадии (I); и процесс проводят так, чтобы к концу указанной стадии предварительного бромирования, указанная смесь стадии (I) имела значение pH, не превышающее около 11, указанная стадия добавления бромированного соединения (II) начинается при указанном pH и включает операцию (b) смешивания в любом порядке бромсодержащего соединения с указанной смесью стадии (I); таким образом образуется смесь стадии (II); и указанная стадия стабилизации продукта (III) включает, по крайней мере, одну операцию (с) смешивания в любом порядке со смесью стадии (II) щелочи в количестве, достаточном для достижения конечного значения pH продукта указанного способа, по крайней мере, около 13.
В особенности, предпочтительные способы по данному изобретению являются ограниченными относительно того момента, когда может быть добавлено бромсодержащее соединение. В предпочтительных способах нет другой стадии, чем стадия (II), и нет операции другой, чем операция (b), в которой добавляют бромсодержащее соединение. К удивлению было найдено, что добавление бромсодержащего соединения в каком-либо другом месте последовательности вносит отрицательный вклад в эффективность продукта.
Необязательные операции способа
Настоящий способ может включать различные необязательные операции. Необязательные операции, которые могут быть полезными в данном изобретении, иллюстрируют такие операции, как операция разбавления, включенная в способ после завершения стадии (III). Такая операция, как разбавление, может быть фактически проведена или производителем, или пользователем продукта стадий (I), (II) и (III). Вообще, операция разбавления может быть включена в стадию (I), стадию (II) или стадию (III) представляемого способа, хотя предпочтительно избегать разбавления на этих стадиях. Обычно, для лучшей устойчивости при хранении, операция разбавления проводится не на заводе, а, скорее, потребителем, который использует состав. Разбавление может проявиться в отклонении значения pH, обычно в понижении pH.
Другие необязательные операции, полезные в данном изобретении, включают операцию добавления поверхностно-активного вещества или операцию добавления или смешивания любого необязательного подходящего компонента, такого как компоненты, приведенные ниже, в разделе "необязательные ингредиенты".
Оборудование для осуществления способа
Любое подходящее оборудование может быть применено для осуществления способа по настоящему изобретению. Реакторы должны быть, желательно, химически инертными по отношению к галогенным отбеливателям и сильно щелочным условиям, желательно использование аппаратов, соединенных линиями из пластиков и/или борсиликатного стекла, как для долговременного использования, так и для уменьшения загрязнения продукта металлами. Реакторы не должны быть сконструированы для работы при повышенном давлении, но должна быть обеспечена подходящая вентиляция. Перемешивание ингредиентов может проводиться с использованием любой подходящей мешалки, такой как лопастная, приводимая в действие мотором. Альтернативно, для обеспечения рециркуляции потока раствора продукта для перемешивания смеси, может быть использован центробежный насос. Другое полезное оборудование для способа по данному изобретению включает оборудование для удаления паров из рабочего пространства. Такое оборудование включает стандартные скрубберы и т.д.
Условия осуществления способа
Температура
Как правило, настоящий способ можно осуществлять в широком диапазоне температур. Предпочтительно, каждую из указанных операций (b) и (c) проводят при температуре в диапазоне от около 5oC до около 80oC, предпочтительно от около 10oC до около 45oC, более предпочтительно около комнатной температуры, например, около 20oC. Наиболее предпочтительный способ по данному изобретению включает проведение всех операций на стадиях (I), (II) и (III) при этой температуре. При более высоких температурах может наблюдаться тенденция к повышенному разложению и при пониженной температуре может возникнуть проблема замерзания.
Значения pH
Настоящий способ требует специальных ограничений на изменение значений pH. Имеется общее требование, чтобы в конце стадии предварительного бромирования и в начале стадии бромирования, значение pH смеси стадии (I) не превышало значения около 11. В предпочтительном воплощении это значение pH не превышает около 8, в более предпочтительном оно лежит в диапазоне от около 1 до около 6,9.
В предпочтительных воплощениях изобретения от конца стадии I, весь способ проводят при растущем значении pH. Такой рост pH, желательно, соответствует значению dpH/dt, по крайней мере, около +0,1 ед. pH/мин, предпочтительно около 0,5 ед. pH/мин или выше.
Следует понимать, что в таких воплощениях способа, способ, в целом, имеет минимум значения pH. Положение этого минимума во всей последовательности предлагаемого способа находится в конце стадии (I).
Давление
Предлагаемый способ может быть осуществлен при любом удобном давлении. Например, газообразный хлор и щелочь могут реагировать под давлением на стадии (I) до введения аминофункционального соединения, например, до около 5 атмосфер; и следующие стадии способа могут быть проведены при атмосферном давлении или даже при пониженном давлении, если применяют скрубберы или холодильники для сбора остатков галогена. Предпочтительные способы осуществляют при атмосферном давлении.
Время
Предлагаемый способ может быть осуществлен как периодический или непрерывный. До тех пор, пока не будет специально отмечено, иллюстрации способа в данном описании относятся к периодическому способу. Время, необходимое для завершения периодического способа, может, в общем, сильно различаться. Обычно, время от около 5 мин до около 1,5 ч, является типичным для каждой из стадий (I), (II) и (III). В предпочтительных воплощениях, Стадия (II) протекает, по крайней мере, столько времени, сколько необходимо для, по существу, полного растворения бромсодержащего соединения перед обработкой на стадии (III). Также предпочтительно, чтобы стадия (II) продолжалась, пока не возникнет желтый цвет у смеси стадии (II). В общем, более долгое время осуществления способа ассоциируется со способами с большим масштабом производства. В данном описании является предпочтительной минимизация общего времени реакции, и, в особенности, при выделении на стадию (II) достаточного времени, и дальше проводить процесс без задержки от этой стадии до конца стадии (III). Более того, наиболее предпочтительно уменьшить любой период времени между концом операции (а) и началом операции (b), и между концом операции (b) и началом операции (c).
Концентрации и концентрационные соотношения
Предлагаемый способ может быть осуществлен в широком диапазоне концентраций ингредиентов в воде. В предпочтительном воплощении способ характеризуется фактором разбавления, суммарным для всех стадий, следующих за стадией (I), не превышающим около 2. В общем, концентрации ингредиентов устанавливают такими, чтобы продукт стадии (III) содержал от около 0,01% до около 10% активного хлора. Кроме того, в единицах относительных пропорций ингредиентов, предлагаемый способ, предпочтительно, основывается на межгалогенном отношении [Br]: [OCl-] от около 10:1 до около 1:10, предпочтительно от 1: 2 до 1:5, где [Br] представляет полное количество молей Br, добавленного в указанный процесс из указанного бромсодержащего соединения, и [OCl-] представляет полное число молей гипохлорита, добавленного в указанный процесс из указанного источника гипохлорита. Более того, в предпочтительных способах по данному изобретению используют соотношение амин-галоид [А] : [X] от около 10:1 до около 1:10, где [А] представляет полное число молей аминогрупп указанного аминофункционального соединения, используемого для того, чтобы образовать указанный состав, и где [X] представляет полное количество молей отбеливающего галогена, добавленного в указанный состав и измеренного как активный хлор.
Наиболее предпочтительно, если указанное соотношение амин-галоид равно от около 1,0:1,0 до около 1,5:1,0.
Чтобы проиллюстрировать то, что касается приведенных выше количеств, сульфаминовую кислоту, которая содержит одну аминогруппу на моль соединения, легко определить в вышеприведенном соотношении: [А] представляет собой просто число молей сульфамата; но в другой иллюстрации при использовании меламина, [А] представляет собой число молей используемого меламина, умноженное на число молей аминогрупп (которых в меламине 3), содержащихся в каждом моле меламина.
Ингредиенты
Источники гипохлорита
В общем, в предлагаемом способе может быть применен любой подходящий источник гипохлорита. Предпочтительными источниками гипохлорита являются источники, выбранные из хлора, гипохлористой кислоты, гипохлоритов щелочных металлов, гипохлоритов щелочноземельных металлов, продуктов смешивания гипохлорит-выделяющих соединений с водными щелочами и их смесей. Подходящими гипохлорит-выделяющими соединениями, в свете изложенного выше, в качестве иллюстрации, могут быть дихлоризоциануровая кислота и ее натриевые соли и гидраты, которые достаточно быстро гидролизуются, выделяя гипохлорит. В особенности в качестве предпочтительных источников гипохлорита в данном изобретении выбирают гипохлориты щелочных металлов и продукты смешивания указанных гипохлорит-выделяющих соединений и водных щелочей.
Аминофункциональное соединение
Из тысяч доступных аминофункциональных соединений в настоящем изобретении отобрано ограниченное количество соединений, которые, как было найдено, являются действующими. В способах по данному изобретению пригодными аминофункциональными соединениями являются те, которые образуют стабильные N-галоидные производные. Термин "образующие стабильные N-галоидные производные" в данном описании определяют, как "способные образовывать N-галоидное производное, которое является устойчивым", скорее, чем как необходимо "наличие стабильной N-галоидной группы" в начале осуществления способа по настоящему изобретению.
Подходящие аминофункциональные соединения, удовлетворяющие требованиям настоящего изобретения, выбирают из (I) первичных аминофункциональных соединений, выбранных из сульфаминовой кислоты, сульфаматов щелочных металлов, сульфаматов щелочноземельных металлов, сульфаматов тетраалкиламмония и их смесей; (ii) вторичных аминофункциональных соединений, выбранных из производных вторичных аминов, имеющих формулу RR'NH или (R'')2NH, где R,R' и R'' представляют собой органические группы, в которых углеродные атомы указанных органических групп ковалентно связаны с азотом группы NH; (iii) сульфонамидов, выбранных из сульфамида, п-толуолсульфонамида, имидодисульфонамида, бензолсульфонамида, алкилсульфонамидов и их смесей; (iv) меламина, цианамида; и (v) их смесей.
Пригодные вторичные аминофункциональные соединения (ii) включают такие соединения, которые не определены специально в группах (i), (iii), (iv) и (v), в которых R,R' и R'' независимо представляют собой C1-C12 линейные насыщенные и C3-C12 разветвленные насыщенные группы, которые могут быть алкильными, арильными или гетероциклическими, необязательно замещенными остатками карбоновых кислот или карбоксилатами: примером последних карбоксизамещенных производных являются альфа-аминобутираты. Предпочтительные вторичные аминофункциональные соединения, как известно, применяют в качестве дезинфицирующих веществ, особенно те из них, которые являются водорастворимыми и содержат N- галоидные группы, относительно не чувствительные к удару.
Другими словами, следует считать, что способ по настоящему изобретению может быть успешно применен в том случае, если аминофункциональное соединение имеет константу гидролиза, К, определяемую уравнениями:
K=[HOCl][RNH2]/[RNHCl],
или K=[HOCl][RR'NH]/[RR'NCI],
или K=[HOCl][(R'')2NH/[(R'')2NCl]
в диапазоне от около 10-6 до около 10-9, что не обеспечивает включение изоцианурата или хлорированного изоцианурата в число существенных аминофункциональных соединений.
Константы гидролиза, такие как приведены выше, хорошо известны в данной области и определяются обычным образом. Смотри, например, "Encyclopedia of chemical technology", Kirk Othmer, 3rd Ed., vol. 5, в статье, озаглавленной "Chloramines and bromamines", особенно стр. 567, и "Encyclopedia of chemical technology", Kirk Othmer, 3rd Ed., vol. 3, стр. 940- 941, эти статьи включены в данное описание в качестве ссылок.
В соответствии с требованиями, сформулированными выше, предпочтительные вторичные аминофункциональные соединения могут быть выбраны из соединений, приведенных в "Encyclopedia of chemical technology", Kirk Othmer, 4th Ed., 1993, стр. 918-925, и включают соединения, приведенные под заголовками "Органические хлорамины и бромамины", "Алифатические соединения", "Ароматические соединения" и "Гетероциклические соединения".
Сульфаминовая кислота или сульфамат натрия являются наиболее предпочтительными аминофункциональными соединениями в данном изобретении.
Щелочи
Подходящие для предлагаемого способа щелочи выбирают из оксидов, гидроксидов, карбонатов, бикарбонатов, силикатов, фосфатов, боратов щелочных металлов, щелочноземельных металлов, тетраалкиламмония и их смесей.
Бромсодержащие соединения
Подходящие для настоящего способа бромсодержащие соединения выбирают из группы, включающей бром, водорастворимые бромиды, водорастворимые гипобромиды, гипобромистую кислоту и их смеси.
Наиболее предпочтительные комбинации ингредиентов
В наиболее предпочтительном осуществлении способа по данному изобретению, указанный источник гипохлорита выбирают из гипохлоритов щелочных металлов и продукта смешивания гипохлорит-выделяющего соединения и водной щелочи; указанное аминофункциональное соединение выбирают из сульфаминовой кислоты, сульфаматов щелочных металлов, сульфаматов щелочноземельных металлов, сульфаматов тетраалкиламмония и их смесей: и указанное бромсодержащее соединение выбирают из группы, состоящей из водорастворимых бромидов. Самым предпочтительным является способ, в котором указанный источник гипохлорита представляет собой гипохлорит натрия, указанное аминофункциональное соединение - сульфаминовую кислоту, и указанное бромсодержащее соединение выбирают из бромида натрия, бромида калия и их смесей.
Ингредиенты или примеси, которые желательно исключать
В способе и продукте по данному изобретению, предпочтительно, ограничивают присутствие определенных соединений, которые, как было найдено, неблагоприятно действуют на устойчивость и эффективность продукта. Особенно нежелательными соединениями в настоящем способе являются такие аминофункциональные соединения, которые не образуют стабильных N-галоидных производных. Такие соединения включают простые аммониевые (NH4+) соли, такие как сульфат аммония, мочевину, аминокислоты, такие как аспарагиновая кислота и их смеси, каждое из которых может, например, продуцировать неприятные запахи или нежелательные хлорамины. Предпочтительными, в данном случае, являются способы, в которых повсюду, и, по крайней мере, в существенном аминофункциональном соединении, нет соединений, содержащих более чем около 1% аминофункциональных примесных соединений, имеющих неустойчивые N-галоидные производные. Переводя эти требования в практическое русло, коммерчески доступная сульфаминовая кислота разных сортов, в некоторых из них может содержать в качестве примеси мочевину.
Было найдено, что кристаллический сорт сульфаминовой кислоты, в котором минимально содержание примесной мочевины, является предпочтительным в способе по настоящему изобретению. В других воплощениях способа, способ по настоящему изобретению проводят, используя исходные материалы, которые все являются водорастворимыми, то есть, при этом исключаются нерастворимые материалы, такие как абразивы, исключая, таким образом, любую тенденцию разложения отбеливающего вещества, катализируемого поверхностью.
Кислоты и основания для доведения значения pH
Любые подходящие щелочи или основания могут быть применены в способе по данному изобретению, как агенты, устанавливающие pH для его повышения, и любые подходящие кислоты могут быть использованы в настоящем изобретении как pH устанавливающие агенты для понижения pH; при этом следует всегда обеспечивать, чтобы такие щелочи или кислоты не реагировали с гипогалогенидами. Предпочтительные щелочи для доведения pH включают водорастворимые щелочи, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия или их смеси, и предпочтительные кислоты включают обычные минеральные кислоты, такие как серная, соляная пли азотная, хотя серная кислота является предпочтительной в этой группе. Альтернативно можно использовать относительно слабые кислоты; они включают уксусную кислоту.
Примером оснований, которые будут полностью исключены из использования в способе по настоящему изобретению опытным персоналом, является гидроксид аммония, из-за его химической реакции с другими существенными ингредиентами способа, применяемыми для целей иных, чем изменение pH, образующий, например, нежелательный тип хлорамина, когда он реагирует с гипохлоритом.
Вообще, добавление любой простой минеральной кислоты или основания в способ по настоящему изобретению следует проводить таким образом, чтобы поддерживать в сохранности химическую целостность аминофункционального соединения. Например, при использовании сульфаминовой кислоты в качестве аминофункционального соединения добавление минеральной кислоты проводят при ее достаточном разбавлении, чтобы избежать разложения сульфаминовой кислоты. Известно, например, что концентрированная азотная кислота разлагает сульфаминовую кислоту при концентрации HNO3 73%, особенно при повышенной температуре, с образованием оксида азота, и такая комбинация концентрированной минеральной кислоты и повышенной температуры не допускается в данном способе.
Вода
Вода, используемая для приготовления жидких составов по данному изобретению, представляет собой подходящую городскую воду. Вообще, твердая, мягкая, умягченная или деионизированная вода может быть использована. Дистиллированная или полученная обратным осмосом вода является особенно желательной. При использовании воды неопределенного качества, например, железосодержащей воды или воды с высоким содержанием марганца из пробуренных скважин, желательно понизить содержание растворенного металла с помощью подходящего способа обработки воды, например, оксигенирования, фильтрации и отстаивания. Более того, для обработки воды для данного способа могут быть использованы комплексообразующие или связывающие агенты. Благоразумно постоянно следить или периодически проверять, и если необходимо, то уменьшать содержание ионов переходных металлов в воде с помощью обычных приемов, так как ионы переходных металлов, как хорошо известно, влияют на устойчивость отбеливающих продуктов. Подходящими способами анализа являются атомно- абсорбционная спектроскопия или индуктивная плазменная спектроскопия (ICP).
Измерение pH
pH в данном изобретении измеряют, используя стеклянный электрод или комбинированный электрод, такой как Coming General Purpose Combination electrode Cat. N. 476530, и коммерческий pH-метр, такой как Ф-40 pH-метр фирмы Beckman.
Изменение pH
Желательно и, как сейчас хорошо известно, и, конечно, характеризует предлагаемый способ, то, что следует проводить постоянное снижение значения pH ("постоянное изменение" означает в данном описании относительно линейное повышение или понижение значения pH с течением времени), с последующим постоянным повышением значения pH, так, что имеется четко выраженный минимум в значении pH, как указывалось в описании способа. На поздних этапах способа, как указывалось выше, постоянный рост значения pH, измеряемый как dpH/dt, является характерным в определенном диапазоне значений и, вероятно, является связанным с устойчивостью и эффективностью продукта.
Измерение отбеливающего ингредиента: Активный хлор
Термин "активный хлор", иногда сокращаемый до "AvCl2", используется в данном описании так же, как описано в "Encyclopedia of chemical technology", Kirk Othmer, v. 4, 4th Ed. , (1992), стр. 274-275, опубликованной издательством Wiley-interscience.
Следующие реакции производят окислитель из хлора:




Полная концентрация или количество любого данного окислителя на основе хлора часто выражают на эквивалентной основе так, как если бы все окислители были хлором. Активный хлор является таким образом эквивалентной концентрацией или количеством хлора, необходимого для образования окислителя, например, в соответствии с приведенными выше реакциями, и может быть измерено обычными методами, такими как иодометрические методы, рассмотренные в Kirk- Othmer (ссылка выше).
Активный хлор может быть рассчитан по следующему соотношению:
Активный хлор(%) =
70,9 х моли окислителя х (число активных атомов Cl в молекуле) х 100
В соотношении, приведенном выше, термин "активные атомы Cl" нуждается в пояснении: так как молекула Cl2 принимает только два электрона, так же как HOCl и монохлорамины, то она содержит только один "активный" атом Cl в соответствии с настоящим определением.
При определении содержания активного хлора, ожидаемого в продукте во время осуществления способа, в приведенном выше соотношении следует заменить "моли окислителя" на "общее количество молей отбеливающего галогена, добавленного при образовании смеси".
Следует отметить, что "активный хлор" может быть определен для отбеливателей, в которых в действительности гипохлорит в растворе не образуется, например, в бромсодержащих отбеливателях и в других отбеливателях, не содержащих хлор, заменой числа принятых электронов, деленного на два, на число активных атомов хлора, в соотношении, приведенном выше. Кроме того, его можно определить также иодометрическим титрованием.
Отметим, также, что "активный хлор" измеряют в безразмерных процентах, а не в процентах массы. Должно быть ясно из определения, что, фактически, возможно получить значение "активного хлора", превышающее 100%; это может произойти в случае хлорсодержащего отбеливателя, более эффективного по массе, чем Cl2, учитывая, что только один атом хлора в молекуле Cl2 относится к отбеливающему хлору; однако, такие концентрации не встречаются в способе по настоящему изобретению.
Количество и отношения ингредиентов
В общем, количества и концентрации ингредиентов в воде в данном изобретении могут очень сильно различаться; тем не менее имеется особая предпочтительность к соотношению галогенов, как уже отмечалось в данном описании, и что коммерчески привлекательно использовать такие ингредиенты, как гипохлорит натрия при наиболее экономичных концентрациях, обеспечиваемых его производителями.
Преимущества
Как отмечалось, настоящее изобретение имеет значительные преимущества, например, улучшение отбеливания. Под "улучшением отбеливания" следует понимать, что состав, полученный по способу в соответствии с настоящим изобретением, проявляет лучшую эффективность отбеливания при действии на отбеливающиеся загрязнения, такие как пятна от чая, по сравнению с эффективностью отбеливателя, имеющего такой же состав, приготовленный другим способом, например, способом, включающим многочисленные различные порядки смешивания или добавления ингредиентов. Важно, что одновременно с улучшенными отбеливающими свойствами продукт, полученный по настоящему способу, оставляет низкий остаточный запах на коже и является более мягким, чем другие продукты, полученные отличающимся способом при другом выборе ингредиентов и/или порядке их добавления. Вкратце, комбинация общей эффективности и желательного мягкого безопасного воздействия на кожу /эстетичности, в соответствии с настоящим способом, позволяет утверждать, что существует реальное превосходство его по сравнению с другими, известными из уровня техники способами
Характеристики продукта
Продукт в соответствии с настоящим изобретением в общем не лимитирован в отношении его формы, однако в основном для получаемых составов предпочтительно находится в виде водных жидкостей или водных гелей. Другой возможной формой продукта, предпочтительной для данного изобретения, является форма быстро растворимого твердого концентрата или форма быстро растворимой таблетки. Такие формы продукта не содержат абразивов. Продукт в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно прозрачный и, как описано везде в настоящем описании, может быть окрашен и иметь приятный запах.
Введение необязательных ингредиентов
Способ в соответствии с настоящим изобретением и его продукт допускают присутствие по крайней мере одной дополнительной операции смешивания, кроме существенного минимума (a), (b), (c); во время которой прибавляют ингредиент, выбранный из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ (ПАВ), буферов, связующих, хелатов, парфюмерных отдушек, агентов, придающих цвет, красителей, стабилизаторов отбеливателей, пигментов, пеногасителей, антипленкообразователей и/или антикоррозионных агентов, агентов, суспензирующих загрязнения, антибактериальных агентов, источников щелочи, гидротропов, антиоксидантов, агентов, удаляющих /предотвращающих осаждение глиноподобных загрязнений, загустителей, растворителей, и их смесей.
В отношении других необязательных ингредиентов см. US 3.583.922 или другие ссылки, приведенные при описании уровня техники, различая, что данный патент относится к твердым составам, которые отличаются от жидкостей по настоящему изобретению.
Другие разновидности
В соответствии с настоящим процессом могут вводиться парфюмерные отдушки и агенты, придающие цвет, при этом наиболее предпочтительны известные стойкие к отбеливанию красители, такие как различные желтые; и парфюмерные отдушки, имеющие цитрусовый или сосновый запах. Желательно, чтобы отдушки для процесса по настоящему изобретению были гидрофобными, имеющими относительно высокие коэффициенты распределения в системе октанол/вода, такие как 6 или выше. В условиях процесса было найдено желательным вводить отдушки во время операции, которая следует за (III)(a). Не ограничиваясь теорией, можно считать, что благодаря этому снижается вероятность реакции производных сульфамата с придающими запах альдегидами, в тот момент, когда они вводятся в процесс на поздних стадиях. Также с успехом можно комбинировать стабильные к отбеливанию загустители, такие как упомянутые при изложении уровня техники и/или Laponite © , специальные глины, пригодные от Laporte, и/или жирные аминоксиды, при использовании настоящего процесса для получения продукта, имеющего широкий спектр полезных свойств.
Подробно о необязательных ингредиентах
Здесь будут проиллюстрированы без ограничений и более подробно необязательные ингредиенты. Такие ингредиенты, как отмечается, включают поверхностно-активные вещества, стабилизаторы отбеливателя, красители, пенообразователи, пеногасители, антипленкообразователи и/или антикоррозионные агенты, агенты, cуспензирующие загрязнения, антибактериальные агенты, источники щелочи, гидротропы, антиоксиданты, агенты, удаляющие/предотвращающие осаждение глиноподобных загрязнений, полимерные диспергирующие агенты и им подобное и их смеси.
В процессах, в соответствии с описываемым изобретением, могут быть использованы взятые в количестве от около 0,1% до около 95% от состава продукта поверхностно-активные вещества или их смеси, выбранные из группы, включающей анионные, неионные, амфотерные и цвиттерионные поверхностно-активные агенты. В жидких системах поверхностно-активные вещества предпочтительно присутствуют в диапазоне от около 0,1% до 20%, при этом возможна более высокая концентрация, например, 30%, а именно, в вязких гелях, водных пастах или полутвердых продуктах.
Анионные поверхностно-активные вещества в соответствии с настоящим изобретением могут включать водорастворимые соли, особенно соли щелочных металлов, C8-C22 продукты сульфирования органических соединений и остатки, выбранные из группы, состоящей из остатков эфиров сульфоновой и серной кислот. Полезны для использования натрий или калий алкилсульфаты, особенно те, которые получены путем сульфирования C8-C18 спиртов, так же как и линейные или разветвленные алкилбензолсульфонаты, особенно C9- C15 алкилзамещенные формы натриевых или калиевых солей; также используются эфиры натрий сульфонатов алкилглицерида, особенно те эфиры высших спиртов, которые получают из таллового или кокосового масла; натрий сульфаты и сульфонаты моноглицерида кокосового масла жирной кислоты; натрий или калиевые соли эфиров серной кислоты - продукта реакции одного моля высшего жирного спирта (например, таллового или кокосового спирта) и от около 1 до около 10 молей этиленоксида; натриевые или калиевые соли эфиров сульфатов алкилфенолэтиленоксида с от около 1 до около 10 единиц этиленоксида на молекулу, и в котором алкильные группы содержат от 8 до 12 атомов углерода; продукты реакции жирных кислот, полученные из кокосового масла натриевых или калиевых солей амидов жирных кислот метилтаурида, в которых жирные кислоты, например, получаются из кокосового масла; и натрий или калий бета-ацетокси или бета-ацетамидоалкансульфонатов, в которых алкан имеет от 8 до 22 атомов углерода.
Кроме того, для использования в соответствии с настоящим изобретением пригодны первичные алкилсульфаты, такие, как имеющие общую формулу ROSO3-M+, где R обычно представляет собой линейную C8-C22 углеводородную группу и М растворимый в воде катион, так же как и вторичные алкилсульфаты и/или первичные с разветвленной цепью алкилсульфатные поверхностно-активные вещества (например, с разветвленной цепью PAS), имеющие 8-20 атомов углерода, см. ЕР 439.316 A. Smith et al. Вторичные алкилсульфатные поверхностно-активные вещества включают такие вещества, которые имеют сульфатный остаток, случайно распределенный вдоль углеводородного скелета молекулы. Такие вещества могут быть описаны следующей структурой:
CH3(CH2)n(CHOSO3-M+) (CH2)mCH3,
где m и n обозначают целое число, равное 2 или больше, и сумма m+n обычно составляет от около 9 до 17, и М является растворимым в воде катионом.
Кроме того, выбранные вторичные (2,3) поверхностно-активные алкилсульфаты, используемые в соответствии с настоящим изобретением, включают структуры формул I и II
CH3(CH2)x(CHOSO3-M+)CH3 I
CH3(CH2)y-1(CHOSO3-M+) CH2CH3 II,
для 2-сульфата и 3-сульфата соответственно. Смеси 2- и 3-сульфатов могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением. В формулах I и II x и (y) соответственно являются целыми числами по крайней мере около 6 и могут находиться в диапазоне от около 7 до около 20, предпочтительно от около 10 до около 16. М представляет собой катион, такой щелочной металл, аммоний, алканоламмоний, триэтаноламмоний, калий, аммоний и тому подобный могут быть также использованы.
Упомянутые выше вторичные алкилсульфаты это такие соединения, которые могут быть получены путем прибавления H2SO4 к олефинам. Обычный синтез с использованием альфа-олефинов и серной кислоты раскрыт в US 3.234.258, Morris, опублик. 08.02.1966 или в US 5.075.041, Lutz, опублик. 24.12.1991. Проводимый в среде растворителей синтез позволяет при охлаждении перевести вторичные (2,3) алкилсульфаты в продукты, которые после их очистки, когда удаляют не прореагировавшие вещества, сульфированные в случайном порядке вещества, не сульфированные побочные продукты, такие как C10 и более высокие спирты, вторичные олефиновые сульфонаты и тому подобное, обычно представляют собой смеси с чистотой 90% 2- и 3-сульфированных продуктов (может присутствовать некоторое количество сульфата натрия), имеющих белый цвет, не липких, по-видимому, кристаллических, твердых. Некоторые 2,3-дисульфаты также могут присутствовать, но они, как правило содержатся в количестве не более чем 5% от смеси вторичных (2,3) алкилмоносульфатов. Такие продукты доступны под названием DAN, например, DAN 200 от фирмы Shell Oil Company.
Особенно предпочтительными для использования в соответствии с настоящим изобретением поверхностно-активными веществами являются те, которые имеют наивысшую возможную отбеливающую стабильность, включая C8-C22 жирные аминоксиды, такие как гексадецилдиметиламин N-оксид или насыщенные жирные алкилалкоксилаты. Особенно приемлемы для данного изобретения те ПАВ, которые имеют высокую степень ненасыщенности, и любые ПАВ, содержащие азотные остатки, способные реагировать с гипогалогенидами. Несколько менее проблематичным, но однако все еще затруднительным, является использование любого из спиртов. Так, особенно предпочтительно, когда используют алкилэтоксилаты, например, так называемые capped (кэппированные) формы, в которых концевая -ОН группа замещена группой -OCH3 или подобной нереакционноспособной группой.
Наиболее стойкие к отбеливанию и гидролитически устойчивые поверхностно-активные вещества могут быть введены на различных операциях способа по настоящему изобретению, но для удобства, их введение, как правило, должно быть осуществлено таким образом, чтобы снизить образование пены, которое может нежелательно затормозить процесс. Для ограничения образования пены желательны силиконовые антивспениватели; такие антивспениватели, коммерчески доступные от фирмы Dow Corning Corp.
Когда используют в процессе ПАВ, обладающий чувствительностью к кислотному гидролизу, такой как алкилсульфат, то его можно вводить в продукт в соответствии с настоящим изобретением в любой момент, при котором pH смеси ингредиентов превышает приблизительно 7, предпочтительно, когда указанная pH превышает приблизительно 8.
Хотя предпочтительные способы и составы в соответствии с настоящим изобретением свободны от нерастворимых продуктов и не являются абразивными, продукты в соответствии со способом по настоящему изобретению могут быть получены в твердой или вязкой полутвердой форме, в дальнейшем содержащей абразивный материал, такой как вспененный перлит в комбинации с поверхностно-активным веществом, фильтрующим материалом или другими необязательными промывочными ингредиентами, перечисленными в данном описании. В случае необходимости, в качестве абразивных материалов могут быть выбраны те, которые перечислены в патенте US 4.051.056.
Другие необязательные ингредиенты в соответствии с настоящим изобретением могут включать буферы для регулирования pH очищаемой поверхности и для оптимизации эффективности очищающего состава твердых поверхностей в отношении определенных типов загрязнений и пятен. Буферы также могут быть включены для стабилизации дополнительных ингредиентов с целью увеличения продолжительности срока хранения и с целью сохранения совместимости между различными эстетическими ингредиентами. Очиститель твердых поверхностей в соответствии с настоящим изобретением необязательно содержит буферы, которые помогают регулировать и поддерживать pH от приблизительно 13 или в интервале выше приблизительно 13. Примерами таких подходящих, но не ограничивающих буферов, являются такие буферы, как карбонат калия, карбонат натрия, тринатрий фосфат, и изготовитель не ограничен приведенными примерами или их комбинациями.
Чистящий состав, получаемый в соответствии с процессом по настоящему изобретению, желательно также готовить с включением систем, контролирующих содержание ионов тяжелых металлов, в особенности, он включает один или более агентов для контролирования разложения отбеливателя, вызванного растворимыми, нерастворимыми или коллоидными железом и/или марганцем и/или медью. Простым, но эффективным агентом является натрий триполифосфат, необязательно поддерживаемый, по крайней мере, частично полимерным водным силикатом натрия. Примерами других хелатных контролирующих тяжелые металлы агентов являются фитоловая кислота и этан-1-гидрокси-1,1-дифосфоновая кислота (EHDP), и при этом могут быть использованы другие вещества, такие как ряд коммерческих соединений типа фосфонатов. Предпочтительными хелатными агентами в соответствии с настоящим изобретением являются те агенты, которые не содержат спиртовых групп, азотных групп, реагирующих с галогенами, и гидролитически чувствительных групп. В условиях процесса предпочтительное введение по крайней мере некоторого хелатного агента или агента, контролирующего содержание ионов тяжелого металла, происходит вначале или вскоре после начала процесса, например, непосредственно до или одновременно со ступенью 1(а). Однако, когда вводят силикат с целью по крайней мере частичной помощи в контролировании ионов тяжелых металлов, его вводят в точке процесса, которая удалена как от минимальной точки pH, так и от максимальной точки pH процесса.
Парфюмерные отдушки, в случае их использования, обычно находятся в концентрации от 0 до 5%. См. патент US 4.246.129.
Составы, получаемые в соответствии с настоящим изобретением, обычно имеют желтый цвет. Однако возможно получить предпочтительный раствор, который имеет какой-либо другой цвет, например, путем добавления устойчивого к отбеливателю красителя; более того предпочтительные растворы могут быть быстро разбавлены, и в этом случае, желтый цвет трудно определить. В условиях способа красители предпочтительно добавляют в конце процесса, и в этом случае получаемый продукт может быть более заметным по сравнению с бесцветным продуктом, не содержащим краситель.
Жидкий состав, получаемый в соответствии с настоящим изобретением, может быть изготовлен с различной степенью вязкости. В одном из воплощений настоящего изобретены получаемые в соответствии с настоящим изобретением составы имеют вязкость от около 1 до около 150 сПз. Указанные составы пригодны для применения с помощью бутылок с разбрызгивателем. Также указанные составы, полученные в соответствии с настоящим изобретением, могут быть дополнительно загущены, например, путем добавления дополнительного стойкого к отбеливателю загустителя, такого, как коммерчески доступный DOWAX. Пригодный состав в виде геля имеет вязкость от около 100 сПз до около 2000 сПз, предпочтительно от 300 сПз до 1000 сПз, измеренной, например, с помощью техники и методов, описанных в Физико-химических методах Reily, J. Rae, W.N.; vol1 (5th ed), pages 667-692; D. Van Nostran pub. Загустители, в случае, когда их используют в настоящем процессе, желательно вводить к концу процесса, например, немедленно после или одновременно со стадией (III).
ПРИМЕР I
(1). Стадия предварительного бромирования
Все операции проводят при комнатной температуре, около 20oC. 30 граммов дистиллированной воды помещают в химически инертный реакционный сосуд с пластмассовым трубопроводом. Сосуд готовят для проведения операций при атмосферном давлении и для предосторожности его соединяют со скруббером для удаления любого малого количества газообразного хлора, которое должно быть удалено. Сосуд оборудуют инертной, покрытой пластмассой лопастной мешалкой. При перемешивании со скоростью 300 об/мин добавляют 13,05 граммов водного гипохлорита натрия, содержащего 10,73% активного хлора. Немедленно после этого добавляют сульфаминовую кислоту (2,2 граммов, Aldrich, 99,3 %, кристаллическую) при продолжающемся перемешивании, пока добавляемое твердое вещество не растворится. В этот момент pH смеси стадии (1) составляет около 1,0.
Стадия добавления бромсодержащего соединения
К перемешиваемой смеси стадии (1) прибавляют бромид натрия (0,5 грамм, ЕМ SCIENCE). Смесь перемешивают, пока не растворится вводимое твердое вещество (около 5 минут) и не появится желтый цвет. В этот момент смесь может быть проидентифицирована как смесь стадии (II).
(Ill) Стадия стабилизации продукта
К перемешиваемой смеси стадии (II) добавляют гидроксид натрия (около 3,0 граммов, 50 % в воде), пока pH смеси не составит около 13,2.
Воду добавляют, пока общий вес смеси стадии (III) не достигнет около 100 граммов.
ПРИМЕР II
Процесс по примеру I повторяют со следующими отличиями: Масштаб операций увеличивается в 1000 раз. На предварительной операции газообразный хлор пропускают в раствор гидроксида натрия, с образованием раствора гипохлорита натрия. Раствор гипохлорита натрия пропускают в описанный выше реактор, помещенный в баню, где его обрабатывают с помощью сульфаминовой кислоты, с образованием смеси стадии (1). Операции, следующие за стадией (1), проводят аналогично примеру I.
ПРИМЕР III
Процесс по примеру II повторяют со следующими отличиями: сульфаминовую кислоту заменяют на сульфамат натрия.
В примерах, приведенных ниже, выделенная линия отделяет связанные отдельные стадии (I), (II) и (III) процесса.
ПРИМЕР IV
Процесс по примеру III повторяют со следующими отличиями: до завершения стадии 1 прибавляют водную соляную кислоту для понижения pH до около 7,0.
Примеры V - IX приведены в конце описания.
Формула изобретения: 1. Способ получения щелочного отбеливающего состава, отличающийся тем, что он состоит по крайней мере из трех стадий, включающий их в последовательности (I) стадия предварительного бромирования, (II) стадия добавления бромсодержащего соединения и (III) стадия стабилизации продукта, при этом каждая из указанных стадий включает по крайней мере одну операцию смешивания, причем стадия предварительного бромирования (I) включает операцию (а) смешивания в любом порядке компонентов, включающих источники гипохлорита и аминофункционального соединения, содержащего стабильные N-галоидные производные, с получением таким образом смеси стадии (I), и при этом процесс проводят так, что в конце стадии предварительного бромирования смесь стадии (I) имеет значение рН, не превышающее около 11, и стадия добавления бромсодержащего соединения (II) начинается при указанной рН и включает операцию (b) смешивания в любом порядке смеси стадии (I) и бромсодержащего соединения, с образованием таким образом смеси стадии (II), и стадия стабилизации продукта (III), содержит по крайней мере одну операцию (с) смешивания в любом порядке смеси стадии (II) и щелочи в количестве, достаточном для достижения конечного значения рН получаемого продукта указанного способа по крайней мере около 13.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ни одна из стадий, кроме (II) и ни одна из операций, кроме (b) не включает добавления бромсодержащего соединения.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждую из указанных операций (b) и (с) осуществляют при температуре в интервале от около 5 до около 80o.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что значение рН в конце стадии (I) и в начале стадии (II) находится в интервале от около 1 до около 6,9.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что начиная с конца стадии (I) весь процесс проводят при повышении рН.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что повышение рН соответствует величине dpH/dt по крайней мере около +0,1 рН ед./мин.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что фактор разбавления для суммы смесей стадий, следующих за стадией (I), не превышает порядка двух.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что источник гипохлорита выбирают из группы, состоящей из хлора, гипохлоритовой кислоты, гипохлоритов щелочных металлов, гипохлоритов щелочно-земельных металлов, продукта смешения гипохлоритвыделяющего соединения и водной щелочи и их смесей.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что аминофункциональное соединение выбирают из (I) первичных аминофункциональных соединений, выбранных из сульфаминовой кислоты, сульфаматов щелочных металлов, сульфаматов щелочно-земельных металлов, сульфаматов тетраалкиламмония, и их смесей; (ii) вторичных аминофункциональных соединений, выбранных из производных вторичных аминов, имеющих формулу RR'NH или ((R'')2NH, где R, R' и R'' представляют собой органические остатки и где атомы углерода указанных остатков ковалентно связаны с азотом группы; (iii) сульфонамидов, выбранных из сульфамида, п-толуолсульфонамида, имидодисульфонамида, бензолсульфонамида, алкилсульфонамидов и их смесей; (iv) меламина, цианамида и (v) их смесей.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что бромсодержащее соединение выбирают из группы, состоящей из брома, водорастворимых бромидов, водорастворимых гипобромидов, гипобромистой кислоты и их смесей.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что источник гипохлорита выбирают из гипохлоритов щелочнного металла и продукта смешения гипохлоритвыделяющего соединения и водной щелочи; аминофункциональное соединение выбирают из сульфаминовой кислоты, сульфаматов щелочного металла, сульфаматов щелочно-земельного металла, сульфаматов тетраалкиламмония и их смесей; бромсодержащее соединение выбирают из группы, состоящей из водорастворимых бромидов.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что источник гипохлорита представляет собой гипохлорит натрия, аминофункциональное соединение представляет собой сульфаминовую кислоту и бромсодержащее соединение выбирают из бромида натрия, бромида калия и их смесей.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что аминофункциональные соединения содержат не более чем около 1% примесей аминофункциональных соединений, имеющих нестабильные N-галоидные производные.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что щелочь выбирают из группы, состоящей из оксидов, гидроксидов, карбонатов, бикарбонатов, силикатов, фосфатов, боратов щелочных и щелочно-земельных металлов, тетраалкиламмония и их смесей.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что включает дополнительную операцию смешивания и добавления ингредиента, выбранного из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ, буферов, связующих, хелатов, абразивов, парфюмерных отдушек, агентов, придающих цвет, красителей, стабилизаторов отбеливателя, пигментов, пеногасителей, антипленкообразователей и/или антикоррозионных агентов, агентов, суспензирующих загрязнения, антибактериальных агентов, источников щелочи, гидротропов, антиоксидантов, агентов, удаляющих/предотвращающих осаждение глиноподобных загрязнений, загустителей, растворителей и их смесей.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что его проводят в отсутствии нерастворимых твердых материалов.
17. Щелочной отбеливающий состав, полученный способом по п.1.
18. Щелочной отбеливающий состав по п.17, отличающийся тем, что содержит от около 0,01 до около 10% активного хлора.
19. Щелочной отбеливающий состав по п.18, отличающийся тем, что имеет межгалоидное соотношение [Br] : [OCl-] от около 10 : 1 до около 1 : 10, где [Br] обозначает общее количество молей Br, вводимое в указанный процесс из указанного бромсодержащего соединения и [OCl-] обозначает общее количество молей гипохлорита, вводимое в указанный процесс из указанного источника гипохлорита.
20. Щелочной отбеливающий состав по п.19, отличающийся тем, что имеет соотношение амин-галоген [A] : [X] от около 10 : 1 до около 1 : 10, где [A] обозначает общее количество молей остатка амина указанного аминофункционального соединения, используемого для получения указанного состава, и где [X] обозначает общее количество молей отбеливающего галогена, определяемого как активный хлор, присутствующий в указанном составе.
21. Щелочной отбеливающий состав по п.19, отличающийся тем, что соотношение амин-галоген составляет от около 1,0 : 1,0 до около 1,5 : 1,0.