Биоразлагаемая чистящая паста

Изобретение относится к области бытовой химии и может быть использовано в качестве универсального средства для мягкой очистки рук от сильных загрязнений, для мытья посуды и кухонной утвари от остатков пищи, для очистки изделий из пластика, стекла, металла от бытовых загрязнений, для гигиенической обработки полов, стен, дверей, окон, мебели, изделий из дерева, стекла, керамики, декоративных конструкционных материалов, линолеума. Описана Биоразлагаемая чистящая паста изготовлена на основе калиевых солей жирных карбоновых кислот, входящих в состав растительных масел, с добавлением кокамидопропилбетоина, коллоидного диоксида кремния, полигексаметиленгуанидин гидрохлорида, пищевого консерванта (бензоат натрия, сорбат калия) и воды. По сравнению с используемыми чистящими пастами, изготовленными на основе комбинации синтетических ПАВ, разработанный продукт не содержит агрессивных моющих компонентов, фосфатов, сульфатов, обладает высокой биодеградируемостью, не оказывает негативного влияния на кожу рук, не вызывает аллергических реакций, содержит мягкие абразивные добавки, безопасные для окружающей среды и человека. Технический результат – улучшенная моющая способность. 5 пр.

 

Изобретение относится к области бытовой химии (ГОСТ 32478-2013) [1] и может быть использовано в качестве универсального средства для мягкой очистки рук от сильных загрязнений, для мытья посуды и кухонной утвари от остатков пищи, для очистки изделий из пластика, стекла, металла от бытовых загрязнений, для гигиенической обработки полов, стен, дверей, окон, мебели, изделий из дерева, стекла, керамики, декоративных конструкционных материалов, линолеума др.

На данный момент на территории Российской Федерации реализуется широкий ассортимент чистящих и моющих средств [2]. Подавляющее большинство из них является достаточно эффективным в бытовом применении и соответствует ГОСТ 32478-2013 [1]. Однако практически все средства содержат в своем составе высокие концентрации агрессивных синтетических ПАВ (в частности анионных), фосфаты, сульфаты, парабены и другие химические добавки, негативно влияющие на окружающую среду и здоровье человека, и при этом запрещенные к применению в бытовой химии во многих европейских странах.

Например, в патенте RU 2601305 C1 [3] описана чистящая паста, содержащая сульфанол, кальцинированную соду, жидкое натриевое стекло, воду и абразив. Авторами отмечается высокая эффективность данной пасты, сниженная потенциальная аллергическая опасность и повышенная экологичность. Сульфанол является анионным сульфатным ПАВ, относится к 3 классу опасности, может вызывать аллергические реакции. Значение pH данной пасты, вероятно, более 10, ввиду высокой концентрации кальцинированной соды и жидкого стекла, что формально соответствует ГОСТ 32478-2013 (pH не более 11,5, для средств, контактирующих с кожей) [1], но при ее использовании рекомендуется применение защитных перчаток, так как средство сильно сушит кожу.

Наиболее близкой по составу к настоящему изобретению является паста, описанная в патенте RU 2172770 C2, 2001 г. [4]. Она относится к пастообразным средствам для мытья столовой посуды - металлической, стеклянной, фарфоровой, хрустальной и одновременно очистки кафеля и санитарно-технических изделий. Паста содержит, мас.%: природный алюмосиликатный материал 20-30; полифосфат натрия 3-10; неионогенное или смесь неионогенного и анионоактивного ПАВ 8-12; фосфорсодержащий комплексон 0,2-1,0 и воду. По второму варианту паста содержит, мас.%: природный алюмосиликатный материал 20-30; полифосфат натрия 3-10; мыло жидкое, полученное омылением соапстоков растительных масел едким натром до содержания жирных кислот не менее 40% 8-12; анионное ПАВ 1-3; фосфорсодержащий комплексон 0,2-1,0 и воду. Авторами описан значительный технический результат - высокие чистящие, моющие и тиксотропные свойства пасты, ее универсальность при применении для очистки поверхностей из различных материалов.

Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения, - жидкое мыло, ПАВ, вода и абразив.

Паста, описанная в прототипе, обладает существенными недостатками, в частности она не является экологически безопасной, так как содержит в своем составе полифосфат натрия и анионный сульфатный ПАВ в достаточно высоких концентрациях. Таким образом, известный состав содержит компоненты, которые могут вызывать аллергические реакции при контакте с кожей. Второй вариант пасты прототипа содержит в своем составе жидкое мыло, полученное омылением соапстоков растительных масел едким натром. Соапстоки растительных масел относятся к категории возвратных отходов и имеют сложный переменный состав, зависящий как от природы масла, так и от особенностей технологии его переработки, а также содержат в качестве примесей различные нежировые компоненты. Применение в составе продукта омыленных соапстоков в качестве основного ПАВ приведет к нестабильности моющей способности чистящей пасты. Кроме того, заявителями не указан предполагаемый срок хранения разработанного продукта, который, ввиду отсутствия в составе консервантов, будет небольшим.

Проблема настоящего изобретения заключается в разработке экологически безопасного, эффективного, универсального чистящего средства с антибактериальными свойствами в пастообразной форме, предназначенного для удаления различных бытовых загрязнений с поверхностей изделий из пластика, стекла, металла, керамики, линолеума, дерева, а также мягкой очистки рук от сильных загрязнений.

Указанная проблема решается за счет создания чистящей пасты, содержащей в своем составе базовую мыльную композицию на основе калийного мыла, амфотерное ПАВ, абразивный агент, биодеградируемую полимерную антибактериальную добавку, пищевой консервант и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Компонент	Содержание, мас.%
Базовая мыльная композиция	50-60
Кокамидопропилбетаин	5-12
Диоксид кремния	19-20
Бензоат натрия	6,2-8,2
Сорбат калия	0,9-1,2
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-ГХ)	0,7-1,1
Вода	остальное

Дополнительное введение красителей в чистящую композицию не требуется, так как состав имеет приятный кремовый цвет. Чистящая паста может дополнительно содержать пищевые отдушки для придания приятного аромата.

Базовая мыльная композиция представляет собой 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

Отличительные признаки заявляемого состава биоразлагаемой чистящей пасты от состава по прототипу: используется калийное жидкое мыло вместо натриевого, для изготовления жидкого мыла используется смесь высококачественных растительных масел вместо соапстоков, используется амфотерное ПАВ вместо анионного, в качестве абразива используется коллоидный диоксид кремния вместо природного алюмосиликатного материала, дополнительно в состав внесены консерванты и полимерная антибактериальная добавка.

Пример 1. Чистящая паста, изготовленная при следующем соотношении основных компонентов:

Компонент	Содержание, мас.%
Базовая мыльная композиция	50
Кокамидопропилбетаин	5
Диоксид кремния	20
Бензоат натрия	6,2
Сорбат калия	0,9
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-ГХ)	1,1
Вода	до 100

Для приготовления мыльной основы 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 мыльной основы и кокамидопропилбетаина. Затем последовательно добавляют водный раствор консервантов и антибактериального агента. Смесь перемешивают в течение 15-20 минут до однородного состояния при температуре 50-60 °C. В конце процесса приготовления при непрерывном перемешивании добавляют абразивный агент до получения однородной массы.

Чистящая паста, полученная по Примеру 1, характеризуется pH~8,5, невысоким пенообразованием и моющей способностью.

Пример 2. Чистящая паста, изготовленная при следующем соотношении основных компонентов:

Компонент	Содержание, мас.%
Базовая мыльная композиция	50
Кокамидопропилбетаин	12
Диоксид кремния	20
Бензоат натрия	7
Сорбат калия	1,1
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-ГХ)	1
Вода	до 100

Состав мыльной основы аналогичен Примеру 1. Приготовление мыльной основы и самой чистящей пасты проводят аналогично Примеру 1.

Чистящая паста, полученная по Примеру 2, характеризуется pH~8,0, повышенным пенообразованием и улучшенной моющей способностью в сравнении с Примером 1.

Пример 3. Чистящая паста, изготовленная при следующем соотношении основных компонентов:

Компонент	Содержание, мас.%
Базовая мыльная композиция	60
Кокамидопропилбетаин	5
Диоксид кремния	20
Бензоат натрия	7,4
Сорбат калия	1,2
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-ГХ)	0,9
Вода	до 100

Состав мыльной основы аналогичен Примеру 1. Приготовление мыльной основы и самой чистящей пасты проводят аналогично Примеру 1.

Чистящая паста, полученная по Примеру 3, характеризуется pH~9,5, хорошим пенообразованием и улучшенной моющей способностью в сравнении с Примером 1.

Пример 4. Чистящая паста, изготовленная при следующем соотношении основных компонентов:

Компонент	Содержание, мас.%
Базовая мыльная композиция	60
Кокамидопропилбетаин	12
Диоксид кремния	20
Бензоат натрия	8,2
Сорбат калия	1,2
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-ГХ)	1,1
Вода	до 100

Состав мыльной основы аналогичен Примеру 1. Приготовление мыльной основы и самой чистящей пасты проводят аналогично Примеру 1.

Чистящая паста, полученная по Примеру 4, характеризуется pH~9,0, повышенным пенообразованием и улучшенной моющей способностью в сравнении с Примером 1.

Пример 5. Чистящая паста, изготовленная при следующем соотношении основных компонентов:

Компонент	Содержание, мас.%
Базовая мыльная композиция	56,8
Кокамидопропилбетаин	11,7
Диоксид кремния	20
Бензоат натрия	7,7
Сорбат калия	1,1
Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-ГХ)	0,7
Вода	до 100

Состав мыльной основы аналогичен Примеру 1. Приготовление мыльной основы и самой чистящей пасты проводят аналогично Примеру 1.

Чистящая паста, полученная по Примеру 5, характеризуется pH~8,9, умеренным пенообразованием и максимальной моющей способностью в сравнении с остальными примерами.

Источники информации

1. ГОСТ 32478-2013 Товары бытовой химии. Общие технические требования. Дата введения: 01.01.2015.

2. Производство синтетических моющих средств и товаров бытовой химии: сайт. - URL: http://chemcomplex.ru/производство-синтетических-моющих-с/ (дата обращения: 12.12.2019). - Текст: электронный.

3. Патент RU № 2601305 C1. МПК C11D 3/02, 3/14, 3/08, 1/02, опубл. 10.11.2016, бюл. №31.

4. Патент RU № 2172770 C2. МПК C11D 3/12, 1/72, 1/83, 3/075, 9/04, 9/18, опубл. 27.08.2001.

Чистящая паста, содержащая в своем составе базовую мыльную композицию, абразивный агент, антибактериальную добавку и консервант, отличающаяся тем, что в результате использования натуральных поверхностно-активных веществ (продукты омыления растительных масел – кокосового и пальмового, кокамидопропилбетаин), коллоидного диоксида кремния, пищевых консервантов (бензоат натрия, сорбат калия) является полностью биоразлагаемой, а за счет включения в состав полигексаметиленгуанидин гидрохлорида обладает антибактериальными свойствами, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

базовая мыльная композиция	50-60
кокамидопропилбетаин	5-12
диоксид кремния	20
бензоат натрия	6,2-8,2
сорбат калия	0,9-1,2
полигексаметиленгуанидин гидрохлорид	0,7-1,1
вода	остальное