БИОРАЗЛАГАЕМОЕ БЫТОВОЕ МОЮЩЕЕ И ОБЕЗЖИРИВАЮЩЕЕ СРЕДСТВО С ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ
BIODEGRADABLE HOUSEHOLD DETERGENT AND DEGREASER WITH DISINFECTANT PROPERTIES

Изобретение относится к области бытовой химии (ГОСТ 32478-2013) [1] и представляет собой универсальное бытовое жидкое моющее средство, обладающее эффективной моющей способностью и пенообразованием, высоким уровнем биоассимиляции, проявляет обезжиривающие и дезинфицирующие свойства, не токсично.
Известно дезинфицирующее жидкое мыло [2], состоящее из поверхностно-активных веществ (кокамидопропилбетаин, диэтаноламид), слабой кислоты, глицерина, отдушки, средства «Велтолен», солюбилизатора, консерванта и воды. Мыло обладает повышенной бактерицидной активностью, дезинфицирующими и антисептическими свойствами. Недостатком данной композиции является низкая моющая способность; использование дезинфицирующего средства на основе карбамида не обладает достаточно эффективным бактериостатическим действием.
Известно дезинфицирующе-моющее средство аналогичного назначения [3], которое содержит метилбензиламмоний хлорид или его смесь с катионактивными ПАВ (четвертичными аммониевыми солями диметиламина и третичного амина, соль четвертичного аммониевого основания, модифицированного сополимерами поливинилпирролидона), биоразлагаемое неионогенное поверхностно-активное вещество; краситель; отдушку и воду. Состав содержит неионогенное ПАВ (синтанол, неонол). Недостатком является низкая моющая способность ввиду использования катионных ПАВ и низкая биоцидная активность.
Известно моющее средство с дезинфицирующим эффектом [4], которое может быть использовано в медицине, ветеринарии, а также в пищевой промышленности и для бытовых нужд. Указанное средство содержит: дезинфицирующий агент (хлорид или фосфат полигексаметиленгуанидина или фосфат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина); поверхностно-активное вещество (смесь неионогенного полиалкиленоксида с алкилбензолсульфонатом натрия) и воду. Обладает расширенной областью применения, повышенной моющей способностью, снижает экологический ущерб при его использовании. Недостатком данного изобретения является выбор агрессивных и низко биоразлагаемых ПАВ, отсутствие комплексонов и консервантов, что в конечном итоге снижает потребительские свойства и срок хранения продукта.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является моющее средство с дезинфицирующими свойствами [5], предназначенное для применения в технологических процессах санитарной, гигиенической, технической обработки различных загрязненных поверхностей. Моющий раствор содержит: поверхностно-активную композицию, в том числе неионогенное ПАВ, анионное ПАВ и катионное ПАВ, активную моющую составляющую, дезинфицирующий агент на основе производных полигексаметиленгуанидина и растворитель. Обладает улучшенными моющими и антикоррозионными свойствами, повышенной фунгицидной активностью, обеспечивает высокую антибактериальную активность.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения, – жидкое мыло, ПАВ, дезинфицирующий агент и вода.
Основным недостатком описанной композиции является то, что в составе присутствуют такие анионные ПАВ как алкилбензолсульфонат натрия (неонол, сульфанол), а также катионные ПАВ (алкилдиметилбензиламмоний хлорид) которые обладают сильным раздражающим эффектом и низкой биоразлагаемостью. Наличие в составе композиции, заявленной в изобретении, фосфорсодержащих компонентов способствует нарушению липидно-белковых мембран клеток, тем самым нарушая анатомическую и физиологическую целостность ткани.
Проблема настоящего изобретения заключается в создании биоразлагаемого универсального моющего и обезжиривающего средства для очистки и дезинфекции бытового и производственного инвентаря, санитарно-технического обслуживания, обладающего высокой моющей способностью в сочетании с выраженным антибактериальным и антиресорбирующим действием.
Моющая композиция включает в себя биоразлагаемые компоненты, такие как продукты омыления смеси растительных масел и олеиновой кислоты, неионогенное ПАВ, амфолитные ПАВ, кальцинированную соду, биодеградируемую полимерную антибактериальную добавку, растворитель, пищевой консервант, комплексообразователь, органический растворитель и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Компонент
Содержание, мас.%
Продукты омыления смеси растительных масел и олеиновой кислоты
2-4
Лаурет-7
5-10
Кокамидопропилбетаин
3-6
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид («Биопаг»)
0,5-1,5
Кальцинированная сода
3-5
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б)
2-4
Пропиленгликоль
5-10
Бензойнокислый натрий
3-5
Сорбат калия
0,5-1,5
Вода
остальное
Одним из компонентов является продукт омыления смеси натуральных масел (кокосового, пальмового) и олеиновой кислоты водным раствором гидроксида калия с добавкой лимонной кислоты в качестве регулятора кислотности среды при следующем соотношении компонентов:
Компонент
Содержание, мас.%
Олеиновая кислота
20-30
Кокосовое масло
10-25
Пальмовое масло
10-25
Гидроксид калия
10-15
Кислота лимонная
2-4
Вода
остальное
В качестве синтетического ПАВ используется лаурет-7, относящийся к группе этоксилированных жирных спиртов, который является сильным эмульгирующим агентом, низкотоксичен и биоразлагаем. В качестве амфолитного ПАВ используется кокамидопропилбетаин, получаемый на основе жирных кислот кокосового масла. Его комбинирование с другими ПАВ приводит к значительному улучшению дерматологических свойств моющей композиции, а также повышению уровня биоразлагаемости. Еще одним компонентом описанной композиции является пропиленгликоль, который хорошо растворяет и смывает низкомолекулярные органические соединения.
Биоразлагаемость компонентов смеси соответствует 85-90% (ГОСТ 32509-2013) [6], что удовлетворяет требованиям отечественных и иностранных стандартов экологической чистоты бытовой и косметической химии.
Состав и процесс приготовления биоразлагаемого универсального моющего и обезжиривающего средства с дезинфицирующими свойствами иллюстрируют следующие примеры:
Пример 1
Соотношение компонентов биоразлагаемого универсального моющего и обезжиривающего средства:
Компонент
Содержание, мас.%
Продукты омыления смеси растительных масел и олеиновой кислоты
2,6
Лаурет-7
7,7
Кокамидопропилбетаин
5,3
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид («Биопаг»)
1
Кальцинированная сода
4,6
Динанатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б)
3
Пропиленгликоль
8,8
Бензойнокислый натрий
4,4
Сорбат калия
1,3
Вода
остальное
Для приготовления одного из компонентов – продукта омыления растительных масел (мыло) – смесь кокосового, пальмового масел и олеиновой кислоты плавят при температуре 50-60°C до получения жидкой однородной массы при следующих соотношениях:
Компонент
Содержание, мас.%
Олеиновая кислота
29,1
Кокосовое масло
19,0
Пальмовое масло
15,2
Гидроксид калия
12,7
Кислота лимонная
3,2
Вода
остальное
Водный раствор гидроксида калия готовят отдельно. Расплав масел объединяют с раствором гидроксида калия, полученную смесь перемешивают при помощи верхнеприводной мешалки на водяной бане при температуре 70-80°C. В конце процесса омыления (в среднем через 3 часа) добавляют лимонную кислоту для корректировки pH.
Далее в реактор, снабженной контуром обогрева и перемешивающим устройством, помещают расчетное количество воды, трилона Б, кальцинированной соды, бензойнокислого натрия, сорбата калия, 50% водный раствор полигексаметиленгуанидин гидрохлорида («Биопаг»), пропиленгликоля до полного растворения. Затем последовательно добавляют смесь мыла и ПАВ (лаурет-7, кокамидопропилбетаин).
Технический результат данной композиции состоит в улучшенной моющей способности и высоком пенообразовании.
Пример 2
Соотношение компонентов биоразлагаемого универсального моющего и обезжиривающего средства:
Компонент
Содержание, мас.%
Продукты омыления смеси растительных масел и олеиновой кислоты
2,2
Лаурет-7
5,4
Кокамидопропилбетаин
3,3
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид («Биопаг»)
0,5
Кальцинированная сода
3
Динанатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б)
2,5
Пропиленгликоль
5,2
Бензойнокислый натрий
3
Сорбат калия
1
Вода
остальное
Приготовление продукта осуществляется аналогично примеру 1. Технический результат – хорошая моющая способность, низкое пенообразование.
Пример 3
Соотношение компонентов биоразлагаемого универсального моющего и обезжиривающего средства:
Компонент
Содержание, мас.%
Продукты омыления смеси растительных масел и олеиновой кислоты
4
Лаурет-7
9,5
Кокамидопропилбетаин
5,8
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид («Биопаг»)
1,5
Кальцинированная сода
4,9
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б)
4
Пропиленгликоль
10
Бензойнокислый натрий
4,7
Сорбат калия
1,4
Вода
остальное
Приготовление продукта осуществляется аналогично примеру 1. Технический результат – хорошая моющая способность, избыточное пенообразование.
Оценка моющей способности проводилась при очистке поверхности ткани, загрязнённой стандартным загрязнителем (согласно ГОСТ 22567.15-95) [7]. Моющую способность (степень очистки) определяли по формуле:
p0
где  – исходная масса чистой ткани, г;
p1
– масса ткани с загрязнителем, г;
p2
– масса ткани после обработки, г.
Моющая способность определяется отношением степени снятия загрязнения раствором испытуемого моющего средства на одном или нескольких видах ткани в зависимости от функционального назначения средства.
Примеры
Моющая способность, %
Опыт 1
Опыт 2
Опыт 3
1
97
96
98
2
87
88
83
3
91
93
94
Источники информации
1. ГОСТ 32478-2013 Товары бытовой химии. Общие технические требования. Дата введения: 01.01.2015.
2. Патент RU 2147244, A61L2/18, опубл. 10.04.2000.
3. Патент RU 2057796, C11D1/835, C11D3/48, опубл. 10.04.1996.
4. Патент RU 2177499, C11D9/04, C11D9/42, C11D9/38, C11D9/26, C11D9/08, опубл. 10.06.2004.
5. Патент RU 2253669, C11D1/86, C11D1/62, C11D3/04, C11D3/48, опубл. 10.06.2005.
6. ГОСТ 32509-2013 Вещества поверхностно-активные. Метод определения биоразлагаемости в водной среде. Дата введения 01.01.2015.
7. ГОСТ 22567.15-95 Средства, моющие синтетические. Метод определения моющей способности. Дата введения 01.07.1999.